地转湍流对惯性重力波的扩散:流时间依赖性的影响
大气与海洋物理
2023-03-06 v2 流体动力学
摘要
三维惯性重力波被湍流地转流散射,导致其在波矢空间中通过近似为扩散过程的方式重新分布其作用量。相应的扩散张量由 Kafiabad、Savva 与 Vanneste(2019, J. Fluid Mech., 869, R7)在假设地转流时间无关的条件下得到。我们放宽该假设,考察由地转流的缓慢时间依赖性引起的波作用量在等频锥间的弱扩散如何影响波能分布。我们发现,由单频波强迫产生的定常波能谱局域于等频锥周围的薄边界层内,其厚度由地转流的加速度谱控制。我们得到了波能谱的显式解析公式,其与 Boussinesq 方程高分辨率模拟结果吻合良好。
引用
@article{arxiv.2207.09386,
title = {Inertia-gravity-wave diffusion by geostrophic turbulence: the impact of flow time dependence},
author = {Michael R. Cox and Hossein A. Kafiabad and Jacques Vanneste},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.09386},
year = {2023}
}