阿尔及利亚盆地中欧拉诊断与基于测高数据的有限尺寸李雅普诺夫指数的比较
混沌动力学
2009-01-14 v1
摘要
表面流场的输运和混合特性可通过欧拉和拉格朗日诊断从测高数据中检测。与欧拉诊断相比,局部李雅普诺夫指数等拉格朗日工具具有利用速度场时空变异性的优势,原则上能够揭示由混沌搅拌产生的亚网格细丝。然而,由于测高产品的不确定性和分辨率,以及生物地球化学示踪剂的非被动性质,人们可能怀疑这一理论优势在实际数据、中尺度和次中尺度分析中是否具有实用价值。本文比较了标准欧拉诊断和有限尺寸李雅普诺夫指数在检测瞬时和气候学输运及混合特性方面的能力。通过与海面温度模式对比,我们发现两种诊断对于缓慢演化的涡旋(如第一个阿尔沃兰涡旋)给出了相似的结果。然而,李雅普诺夫指数还能预测沿阿尔及利亚洋流和巴利阿里深海平原上方发生的(次)中尺度细丝过程。这些细丝在海面温度模式中也能观察到,但存在一些不匹配。李雅普诺夫指数的气候学特征与其他欧拉诊断没有表现出紧凑的关系,即使在盆地尺度上也揭示了不同的结构。我们得出结论,通过使用拉格朗日工具重新处理可用的测高数据,可以检测细丝动力学,从而深入了解与示踪观测相关的(次)中尺度搅拌过程,并补充传统的欧拉诊断。
引用
@article{arxiv.0807.3848,
title = {Comparison between Eulerian diagnostics and finite-size Lyapunov exponents computed from altimetry in the Algerian basin},
author = {F. d'Ovidio and J. Isern-Fontanet and C. Lopez and E. Hernandez-Garcia and E. Garcia-Ladona},
journal= {arXiv preprint arXiv:0807.3848},
year = {2009}
}