波浪破碎湍流混合研究综述

波浪破碎及其湍流混合研究一直是物理海洋学具有挑战性的问题. 文章系统综述了自20世纪90年代以来, 波浪破碎混合观测及其模式化研究方面取得的主要进展: 1)波浪破碎湍流混合不能用经典的海气边界层Wall-layer相似性理论进行描述. 波浪破碎能够在近海面几米的深度范围内形成湍流混合的增强层, 所产生的湍流动能耗散率ε_dis是Wall-layer相似性理论预测结果的10-1000倍. 2)波浪破碎湍流动能耗散率在波峰区域ε_dis∝z^-2.3, 而在波谷以下区域ε_dis∝exp(-αz)或ε_dis∝z^-2. 3)湍流混合长度是刻画波浪破碎混合非常重要的物理量, 但迄今为止对波浪破碎湍流混合长度l的量化研究存在较大差异, l从0.1 H_s到H_s(H_s为有效波高). 如何确定波浪破碎湍流混合长度的定量表示是今后需要亟待解决的重要问题. 关键词： 波浪破碎 湍流动能耗散率 湍流混合长度