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內孤立波過凹陷地形的實驗探究

杜硯冰; 王彩霞; 蘇夢 中國海洋大學物理海洋教育部重點實驗室; 青島266100; 國家海洋局煙臺海洋環境監測中心站; 煙臺264000

關鍵詞:兩層流體 內波 地形 

摘要:本文通過實驗室水槽實驗,討論內孤立波經過凹陷地形的演化過程。實驗在兩層流體中進行,上下水層的厚度和密度被定量地控制,改變凹陷地形的寬度,并對每種地形分別進行了不同分層結構下具有不同初始振幅的內孤立波對照實驗,研究內孤立波與凹陷地形的作用過程。研究發現,本文實驗環境下凹型內孤立波實驗波形與mKdV(Korteweg-de Vries)理論波形更符合;而上凸型內孤立波實驗,當非線性參數ε≤0.22時,KdV理論波形與實驗波形符合較好,當非線性參數ε≥0.27時,mKdV理論與實驗波形符合較好。下凹型內孤立波經凹陷地形過程中波形變化輕微,主波振幅有先減小后增大的趨勢,且障礙比越大,變化趨勢越明顯。本實驗結果可作為研究海洋中內孤立波與海底凹陷地形作用情況的參考。

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