简化两层级大气模型中的涡饱和
大气与海洋物理
2022-04-06 v1 流体动力学
摘要
涡饱和描述了地球物理流中的非线性机制：在考虑平均条件时，对纬向流的直接强迫增加了涡动能，而与纬向流相关的能量并不增加。此处我们给出一个展现完全涡饱和的极小斜压模型。从中纬度 beta 通道上 Phillips 经典准地转两层级模型出发，我们推导出一个包含参数化涡的六常微分方程降阶模型。该模型具有两种物理上可实现的稳态解，一种为纯纬向流，另一种则额外存在有限涡运动。当以非绝热加热形式的斜压强迫增大时，纬向解失去稳定性，涡解成为吸引子。在此分岔之后，解的纬向分量与斜压强迫无关，且低纬度的过剩热量由有限涡高效地向北输送，符合斜压调整的精神。
引用
@article{arxiv.2107.05864,
title = {Eddy saturation in a reduced two-level model of the atmosphere},
author = {Melanie Kobras and Maarten H. P. Ambaum and Valerio Lucarini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.05864},
year = {2022}
}