浮力驅動流(buoyancy-driven flow)的作用力為流體密度差所產生的壓力梯度 力。以交換水槽(lock-exchange)實驗為例(如圖 1 上圖)，水槽兩邊分別注入不同 密度的流體(𝜌1 < 𝜌2)，將中間的隔板移除後(如圖 1 下圖)，密度較低的流體(𝜌1) 沿岸流(buoyant coastal current)。
我們可以在地球上的許多地方發現浮力驅動沿岸流的蹤跡，例如:Columbia River Plume (Hickey et al. 1998), Leeuwin Current (Griffith and Pearce 1985; Pearce and Griffith 1991),Chesapeake Bay&Delaware Bay coastal current (Rennie et al. 1999;
Munchow and Garvine 1993),Hudson River plume (Chant et al. 2008), East Greenland Current (Wadhams et al. 1979)等。浮力驅動沿岸流對近岸環境的重要性在於，沿 岸流的運動能將河川攜帶的豐富陸源營養鹽以及陸源有機物從河口區域傳輸到 下游區域，使得沿海區域周邊的基礎生產力上升，另一方面，工業排放進河川的 化學汙染源也會經由浮力驅動沿岸流的運輸，對海洋生態甚至沿海地區的人類生 活圈產生影響(Brooks and Townsend 1989; Whitney et al. 2005; Sharples et al. 2016)，
因此，對於海洋物理學家來說，浮力驅動沿岸流(圖 2 右圖)能夠擴散到離海岸多 遠的位置(寬度)以及影響到海面下多深的位置(厚度)，是一個非常重要且必須要 了解的問題。
由前人對於浮力驅動沿岸流的研究，Chapman and Lentz (1994)與 Yankovsky
ℎ𝑤時(圖 3b)，沿岸流並不會接觸到海洋底部，藉此，Yankovsky and Chapman 表 示能夠通過沿岸流的厚度尺度ℎ𝑝與海岸地形深度ℎ𝑤之間的關係，將沿岸流分成 兩大類: surface-advected(淡水不與底部接觸)和 bottom-trapped。
基於前人的研究基礎上，Lentz and Helfrich (2002)利用模型實驗(如圖 4)，來 探討斜坡對於浮力驅動沿岸流的影響，不同於 Yankovsky and Chapman 僅對中上 游部分沿岸流結構進行探討，Lentz and Helfrich 更進一步對下游 nose region 的 nose propagation speed 進行描述，並且指出在不同大小的底部地形斜率α下，沿 岸流的特性也有所不同，如圖 4a，當α很大時(底部地形斜率很大)，沿岸流會趨
首先，如圖 4b 的沿岸流橫切面，將沿岸流在寬度上分為兩部分，第一部分
然而，近期的 Thomas and Linden (2007)指出，接續著前人已知的沿岸流結構 尺度結構，在地轉平衡、零位渦假設、兩層流體近似假設且在沿岸流不會觸碰到
。首先，Thomas and Linden 指出，該研究中 提出的最大厚度與最大寬度解析解在尺度關係上與前人的研究相同(Chapman and Lentz 1994; Yankovsky and Chapman 1997; Lentz and Helfrich 2002)，但是 Thomas and Linden 表示，不同於前人僅能提出的尺度結構解，運用其理論能夠 直接獲得沿岸流確切的最大厚度以及最大寬度，並且 Thomas and Linden 在實驗 室中的水槽實驗也印證其理論，實驗結果顯示，對於浮力驅動沿岸流的最大厚度 以及最大寬度的預測上平均的誤差約 10～20％、偶有誤差至 50％。
Thomas and Linden 的理論試圖回應沿岸流結構的研究上懸而未解的問題:
前人的理論只告訴我們沿岸流尺度的 parameter dependence(scaling relation)，其比
例常數需透過實驗決定，但是這些理論以及結果只有在實驗室的水槽實驗中得到 驗證，本研究希望透過數值模型，在與實測相似的空間尺度(field scale)下測試 Thomas and Linden 的理論對於浮力驅動沿岸流厚度與寬度的預測情況，另一方 面，本研究也會仔細的去檢查 Thomas and Linden 理論中各項假設的合理性，包 括地轉平衡、零位渦假設以及兩層流體近似。
圖 1: 交換水槽(lock-exchange)試驗示意圖。
圖 2: (左圖) Bulge 與沿岸流示意圖(MacCready 2004)。(右圖)沿岸流截面示意 圖。
圖 3: Yankovsky and Chapman (1997)數值模型示意圖。
圖 4: Lentz and Helfrich (2002)數值模型示意圖。