第九届青年地学论坛

朗缪尔湍流是一种由浪流相互作用产生的湍流过程，对海表边界层垂向混合具有重要影响。在浅水沿岸海域，朗缪尔湍流可以延伸到海底并发展成强度更强、尺度更大的朗缪尔超级体，进一步增强近海混合。当前研究尚无法充分解释朗缪尔超级体的形成条件与生成机理。本研究围绕这两个问题，以大涡模拟为手段，探究了海表和海底强迫同向与反向时对朗缪尔超级体生成及发展过程的影响。结果显示：（1）同向的强迫能激发朗缪尔超级体。其中湍能能谱显示朗缪尔超级体能量聚集在一个狭窄宽度的单一尺度模态中；反向表底强迫无法形成朗缪尔超级体，同时抑制原先海表与海底边界层湍流强度。（2）朗缪尔超级体既从平均流中截取能量，又通过能量逆向级串从小尺度获取能量，并通过湍流输运过程向中层输送能量。(3) 在当前模拟中，朗缪尔超级体的垂向动量输运以及涡管连接事件主要发生在上升流区域，这一特点不同于常规朗缪尔湍流以下降流主导的特性。这些结果表明朗缪尔超级体不能简单地描述为浅水条件下充分发展的朗缪尔湍流，而是由于朗缪尔湍流与海底剪切湍流相互作用进一步产生的新现象。存在底部边界是朗缪尔超级体事件发生的必要条件，但风浪与流方向对齐与否对能否产生朗缪尔超级体有着决定性作用。
 

朗缪尔湍流,朗缪尔超级体,大涡模拟,近海区域,海洋边界层,潮流