非均匀正压体积力驱动的内潮生成

我们模拟了由正压潮与一维地形相互作用所产生的线性、无粘内潮。从流体动力学问题的体积力表述出发，我们利用流函数的局部本征函数展开推导了耦合模态系统（CMS）。对于无穷小地形，我们解析求解该CMS，恢复了关于正压到斜压能量转换率的经典弱地形近似（WTA）公式。对于任意地形，我们数值求解该CMS。该CMS相较于现有模态解具有更快的收敛性，并可应用于次临界和超临界 regime 下的海脊与陆架剖面。我们表明，非均匀正压潮在具有大坡度的地形上局部影响斜压场，并研究了辐射能量转换率对临界度的依赖关系。我们表明，非辐射或弱辐射地形在次临界 regime 中很常见。我们还评估了常用高斯海脊以及本文首次研究的紧支撑隆起海脊的WTA近似有效区域。最后，我们提供数值证据，表明在强超临界 regime 下，海脊（相应为陆架）的能量转换率趋近于刀刃（相应为台阶）地形所得的值。