南海東北部內孤立波包的地震海洋學和遙感研究

作者：鄺蕓艷,王亞龍,宋海斌,關永賢,范文豪,龔屹,張錕

摘要：在南海東北部東沙環礁附近,內孤立波被大量地觀測報道.在該地區內孤立波的傳播和演化過程仍然存在許多待解決的問題.利用改進的地震海洋學處理方法對2009年夏的一段海洋勘探地震測線進行了重新處理,獲得了50 m水深之下的水層反射圖像,發現了包含8個內孤立波的下沉型內孤立波包.遙感儀器中分辨率成像光譜儀(MODIS)圖像在該段地震測量的3 h內,捕捉到同一個內孤立波包,經處理分析,獲得前5個內孤立波的清晰圖像.本文采用了兩種方法計算內孤立波相速度,方法一是利用不同的疊前共偏移距道集剖面估算內孤立波的視相速度,并根據MODIS圖像上內孤立波的傳播方向對其進行校正;方法二是利用地震與MODIS圖像聯測直接獲得傳播相速度.將這兩種方法得到的相速度分別進行對比,發現它們在數值大體一致.地震海洋學剖面可直接獲得內孤立波包中8個內孤立波的特征參數,包括振幅、視半高寬和視波間距.該內孤立波包的最大振幅為117 m,最大視半高寬為1020 m,最大視波間距為4100 m.由于地震采集船和內孤立波之間存在類多普勒效應,且二者前進方向存在夾角,所以利用地震與MODIS圖像聯測得到的傳播相速度,結合MODIS圖像所推斷的內孤立波傳播方向對視半高寬和視波間距進行校正.首波的半高寬與遙感估算的特征半波寬的比值是1.75,接近理論比值的1.763;校正后的真波間距和遙感量測波間距數值基本一致.最后,結合地震觀測前后的遙感圖像和潮流數據推斷這一內孤立波包為Type-b型.結果表明,將地震海洋學和遙感方法結合,可以更好地研究內孤立波的特征.

發文機構：海洋地質國家重點實驗室 廣州海洋地質調查局 同濟大學國家海底科學觀測系統項目辦公室

關鍵詞：地震海洋學MODIS圖像內孤立波包內孤立波相速度內孤立波的特征Seismic oceanographyMODIS imageInternal solitary wave packetISWs phase velocityCharacteristics of ISWs waveform

分類號： P738[天文地球—海洋地質]