海洋中的内波

海洋中的内波（internal wave in the sea），一种在重力场作用下，发生于海洋内部密度有显著变化的层内的波。形成内波的驱动因素很多：强烈的风、潮、流，海面空气层中的压力起伏以及经过海下丘陵及山脉的海流等。然而到目前为止，对内波形成机理的了解还不十分明确，因而要在给定的时间、地点对它作出预报还很困难。当海中有内波存在时，在海面上经常能看到有“光条”现象。

内波属于重力波，一般比海面波浪具有更大的波长和幅度。海洋中内波的参量变化范围很大，长的低频内波（一般在开阔深海）可以有日周期或半日周期，波长为数十到数百千米；短的高频内波（一般在浅海或温跃层附近）有数分钟和数小时的周期，波长为数十米到数千米。根据基本运动方程出发，可以推知，海洋中的内波的频率介于下列两个特征频率之间：

惯性频率

韦伊塞莱频率

其中Ω为地球自转的角速度，φ为纬度，g为重力加速度，ρ为海水密度，z为垂直坐标。实测资料表明，海洋中的内波是一种随机的宽频带的波动过程，因此适宜用功率谱来描述。目前根据大量观测资料已经能给出一些可用的内波谱表示。

海洋中的内波不仅对海洋中的混合过程有重要影响，对海洋中的声波传播过程也具有不可忽视的作用。由于内波的扰动，将使得海洋中的声速分布结构产生时间、空间的起伏变化，因而产生声场的起伏。内波场的一个重要特点是非各向同性，内波扰动的水平尺度远大于垂直尺度，因此需要发展一种不同于过去处理各向同性随机媒质中波传播的新理论方法。研究内波与声波起伏的相互关系的问题已日益受到水声学家和海洋学家的重视。这有两方面的原因，一方面从水声信号处理的角度而言，需要弄清内波引起声信号起伏的统计规律，以便建立可靠的合理的信号处理体制，另一方面有可能根据声信号起伏规律中所蕴含的关于内波运动本身的信息量加以提取，从而形成为一种对海洋内波的声学监测手段。

见水声学。