离散谱与连续谱在剪切流中受潮汐力作用的内部波：离散化

由于barotropic 潮汐作用于海底地形产生的内部波生成是发展用于海洋循环模型的混合和波drag参数化的核心问题。传统的解析方法通过波场的模态展开来估计从barotropic 潮汐到内部波的能量转换率。然而，在存在背景剪切流的情况下，这种框架变得不足，因为与临界层相关的奇异解会出现。为阐明regular本征模态与奇异解在潮汐能量转换中各自的作用，本研究在无科尔莫斯力的情况下，对存在剪切流中针对局部小地形的波生成进行解析分析。应用水平傅里叶变换和时域拉普拉斯变换，我们识别出在地形波数和作用频率空间中出现无界能量增长的区域。这些区域与支配自由波传播的算子谱相吻合，包含离散和连续两个部分，分别对应于regular本征模态和奇异解。傅里叶积分的渐近评估揭示，远场响应由与离散谱相关的驻波列组成，以及与连续谱相关的演化波包。尽管波包的速度振幅随传播衰减，但其垂直速度梯度在传播过程中增长，可能导致波浊破裂。最后，我们推导了从barotropic 到baroclinic 能量转换的净率公式，将经典公式扩展到来自离散谱和连续谱的贡献。