海洋內部普適內波譜的生成機制研究取得新進展
近日，依托于中科院南海海洋所的熱帶海洋環境國家重點實驗室蔡樹群研究團隊，在海洋內部普適內波譜的生成機制研究取得新進展。該成果近日由陳植武等在線發表在《地球物理研究快報》（Geophysical Research Letters）上。
過去100年，海洋內波最重要的研究成果是開闊大洋內部普適的Garrett-Munk (GM)內波譜的發現。GM內波譜也可以稱為海洋內波的靈魂。以往的研究認為，只有當風和潮汐強迫同時存在時，才能產生GM內波譜；單獨的風或單獨的潮汐強迫均不能產生GM內波譜。而本研究發現，風并不是必須的；在某些條件下，單獨的潮汐強迫便能夠產生GM內波譜（圖1）。這能夠解釋為什么在幾千米深的大洋內部，當風的效應幾乎消失，仍然能夠存在GM內波譜，而以往的結果是無法解釋這一點的。
單獨的潮汐強迫之所以能夠產生完整的GM內波譜，其中最關鍵的是內潮波破碎后，在地球這個旋轉系統中自發調整產生了近慣性內波，繼而跟具有潮頻率的內潮波進行波-波相互作用，從而演化形成完整的內波譜。本研究還發現，在呂宋海峽這樣的強內潮海域，內潮波破碎作為一種近慣性內波的產生機制，其提供的近慣性能量與夏季風輸入的近慣性能量相當。
該項研究否定了傳統上認為只有風和潮汐共同強迫才能產生GM內波譜的觀點，揭示了深海近慣性內波并不一定是由海面風激發后向深海傳播、而可能是由潮流越過水下海山激發的內潮波通過破碎和波-波相互作用而形成的。
該研究由國家自然科學基金重點項目、中國科學院中年拔尖科學家人才項目及青促會會員專項等多個項目共同資助完成。
相關論文信息：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019GL086338
由模擬（a）和GM76模型（b）得到的內波頻率-波數譜；（c）由不同算例得到的頻譜；（d-g）對應于不同頻率的濾波后流場。
