无沿坡变化的深渊边界层与海洋内部的耦合
大气与海洋物理
2023-01-18 v2 流体动力学
摘要
为闭合翻转环流，致密底水必须通过湍流混合实现上升流。近期研究已确认薄底边界层（BLs）为强上升流发生处，但其如何与深渊海洋的大尺度环流相互作用并塑造后者仍不清楚。当前对BL—内部耦合的理解由一维理论塑造，该理论认为局地产生的BL输运的变化生成与内部的交换，从而形成全球环流。然而迄今为止，这一图景基于一维理论，该理论即使在高度理想化的二维几何中也未能捕捉局地演化。本工作将BL理论应用于修正的一维动力学，其更自然地推广到二维和三维。假定BL处于致密水上升流与向下浮力通量辐合之间的准平衡。给出了BL输运的显式公式，其通过修改底部边界条件对内部产生影响。在一维中，该BL输运独立于内部演化，但在二维中BL与内部完全耦合。一旦允许内部变量与底坡在水平方向变化，BL输运中产生的辐合与辐散便与内部交换质量。该框架可用于分析先前无法处理的问题，例如存在指数型内部层化时的BL—内部耦合，为建立深渊环流完整理论奠定基础。
引用
@article{arxiv.2204.05946,
title = {Coupling Between Abyssal Boundary Layers and the Interior Ocean in the Absence of Along-Slope Variations},
author = {Henry G. Peterson and Jörn Callies},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.05946},
year = {2023}
}