南大洋湍流饱和与阻尼控制的二维模型
大气与海洋物理
2026-02-09 v1
摘要
南大洋平流传输对表面风应力变化的减缓敏感性，称为湍流饱和，被研究于一个理想化的解析模型中。该模型基于表面风应力强迫与底部耗散在行星测地系统极限下的平衡假设，耦合到Gent-McWilliams湍流参数化的GEOMETRIC形式。线性分层假设，以及用于参数化域积分总湍流能量的方程，使得两个组件动力系统得以建立，该系统在Hamiltonian极限下简化为Ambaum和Novak（Q. J. R. Meteorolog. Soc. 140(685), 2680--2684, 2014）的非线性振子。该模型表明，南大洋具有与平均剪切被湍流侵蚀以及平均剪切驱动湍流能量生成相关的固有振荡时间尺度。对于南大洋参数，该模型表明，通过随机风力强迫扰动系统可能导致湍流能量出现相对较大的幅度变化。
引用
@article{arxiv.2409.18035,
title = {A two-dimensional model for eddy saturation and frictional control in the Southern Ocean},
author = {J. R. Maddison and D. P. Marshall and J. Mak and K. Maurer-Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.18035},
year = {2026}
}