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基于欧拉海洋温度观测的 Ellison 尺度与 Thorpe 尺度比较

流体动力学 2014-12-16 v5 大气与海洋物理

摘要

海洋湍流耗散率要么通过微结构剪切测量来估算,要么通过绝热重排密度垂直剖面来估算。后一种技术导致对 Thorpe 尺度的估算,进而可通过将 Thorpe 尺度与 Ozmidov 尺度进行比较来获得平均湍流耗散率。在这两种情况下,均可使用船载仪器的单个垂直剖面来估算湍流耗散率。我们在此提出了一种利用 Ellison 长度尺度来估算翻转长度尺度的替代方法。Ellison 尺度是根据系泊仪器测量的刚好超出内波频带的温度方差估算得出的。我们将该方法应用于部署在大西洋东北部约瑟芬海山(Josephine seamount)周围不同位置的两个系泊点的高分辨率温度数据,该区域存在底部增强的湍流。刚好高于内波频带的温度时间序列方差与 Thorpe 尺度具有良好的相关性。该方法基于称为“最大重叠离散小波变换”的方差时频分解。结果表明,如果时间分辨率足够高,Ellison 长度尺度可以作为一种可行的替代方案,用于通过海洋中的系泊仪器间接估算湍流耗散率以替代 Thorpe 尺度。我们建议,受精细结构污染的温度测量可提供关于湍流强度的可靠信息。

关键词

引用

@article{arxiv.1402.6958,
  title  = {Comparison of Ellison and Thorpe scales from Eulerian ocean temperature observations},
  author = {Andrea Cimatoribus and Hans van Haren and Louis Gostiaux},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1402.6958},
  year   = {2014}
}

备注

Major revision, 20 pages, 8 figures