层化水条件下的深地中海湍流运动

深地中海存在在密度上垂直稳定的层化水条件（SW），其特征是平坦海底上方 125 m 范围内温度差为 0.0002-0.01°C。这导致平均浮力频率为 N = (1.5-2)f，其中 f 表示惯性频率。尽管这些稳定性值比海洋中发现的值小一个数量级，但正如利用配备近 3000 个高分辨率温度传感器的 3D 系泊阵列的观测所证明的那样，它们主导着动态深海。SW 条件可持续长达两周，之后水体变为近均匀状态，且出现时间约占 40%，在冬季略多于夏季。在 SW 条件下，海底上方高达 60 m 范围由对流湍流主导，该湍流部分由地热加热（GH）驱动，但被上方的层化所抑制。阵列上半部分显示出由两个源驱动的主导剪切湍流。界面内波产生弱非线性共振参数不稳定性，其破碎时提供的平均湍流耗散率约为一般 GH 产生的三分之一。这与远离边界的开阔海洋值大致相等，可能代表了那里的主要湍流源。与 GH 一样，观测到的湍流在局部的上升流和下降流中存在。当倾斜对流驱动 >10 m 的湍流翻转且不稳定云随平均流被平流输送时，观测到的大平均耗散率要大十倍。这证实了理论的边缘稳定性分析、先前的垂直水流观测，并表明湍流与跨越内波带的亚中尺度涡旋之间存在关系。视频支持这些发现。