伪混合的离散方差衰减分析
大气与海洋物理
2026-03-26 v1 流体动力学
摘要
局部离散方差衰减（DVD）速率的表达式直接由离散示踪剂方程导出，无需对二阶矩的离散通量作任何假设。由此估计与标量平流和扩散数值实现相关的伪混合（SM）。所提出的新框架在有限体积单元边上求解时，避免了定义二阶矩通量的需要，但在将 DVD 速率划分至参与单元节点时仍涉及某些二阶矩通量。这些隐含的离散通量不同于早期文献中所提出的通量（但具有相同的耗散部分），从而揭示了其本质的非唯一性。对于高阶平流格式，它们具有歧义性，给 DVD 方法所得任何估计的局部性带来不确定性。因此，通过时间平均或某种粗粒化对通量散度作额外阻尼被证明是必要的。通过应用该技术，发现 SM 与涡动能的分布相关。垂直平流对 SM 的贡献相对较小，且与浮力通量的分布相关。所考察的高阶格式表现出可能局部超过背景物理混合水平的伪混合。
引用
@article{arxiv.2310.16768,
title = {Discrete variance decay analysis of spurious mixing},
author = {Tridib Banerjee and Sergey Danilov and Knut Klingbeil},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.16768},
year = {2026}
}
备注
Submitted to Ocean Modelling Manuscript number: OCEMOD-D-23-00145. Name of funder: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Grant agreement or award number: 274762653