咸海洋或含云大气中位涡的守恒律
大气与海洋物理
2022-10-05 v1 流体动力学
摘要
大气和海洋科学中最重要的守恒律之一是位涡守恒。最初的推导大约在百年前，见于 Rossby 和 Ertel 的工作，并且它与著名的 Kelvin 和 Bjerknes 环流定理相关。然而，这些定律适用于理想流体，而推广到更现实的情景一直存在问题。在此，将这些定律推广到包含额外基本复杂性的情形，包括海洋中的盐度，或大气中的湿度和云。在没有这些额外复杂性时，已知位涡沿每个流体 parcel 守恒；而此处，对于咸海洋或含云大气，一般的守恒量是位涡在某些薄饼状体积上的积分。此外，这些守恒律也与拉格朗日量中的对称性相关，这带来了与其他物理学领域中对称性-守恒关系的联系。
引用
@article{arxiv.2206.08254,
title = {Conservation laws for potential vorticity in a salty ocean or cloudy atmosphere},
author = {Parvathi Kooloth and Leslie M. Smith and Samuel N. Stechmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.08254},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 3 figures