基于 SWOT 多普勒测高数据对地球流动的动态模态分解
大气与海洋物理
2024-11-11 v2 流体动力学
摘要
将海洋流动分解为其平衡运动和非平衡运动对海洋学界具有理论和实际意义。这两种运动具有不同的动力学特征，分别影响轨迹的输运。Surface Water and Ocean Topography (SWOT) 卫星的发射为诊断海面平衡和非平衡运动提供了前所未有的全球尺度空间分辨率。本文应用动态模态分解( DMD )——一种线性代数数据驱动方法——对一个潮汐强迫的数值模拟和一天重复的 SWOT 海面高度( SSH )观测数据进行处理，具体分析鹅鼻峡谷区域。DMD 能够分离出次惯性周期相关的空间模态和超惯性周期相关的空间模态。DMD 的次惯性模态可用于从 SSH 场中提取地球平衡运动，这些运动包含内部潮汐和重力波的痕迹。我们利用相对涡旋和应变率之间的统计关系作为指标来衡量地球平衡的提取程度。
引用
@article{arxiv.2407.09309,
title = {Dynamic-Mode Decomposition of Geostrophically Balanced Motions from SWOT Altimetry},
author = {Takaya Uchida and Yadidya Badarvada and Karl E. Lapo and Xiaobiao Xu and Jeffrey J. Early and Brian K. Arbic and Dimitris Menemenlis and Luna Hiron and Eric P. Chassignet and Jay F. Shriver and Maarten C. Buijsman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.09309},
year = {2024}
}