受均匀背景剪切作用的准地转混合层的线性与非线性稳定性
流体动力学
2019-02-06 v1
摘要
本工作的目标是通过核-波（KW）视角重新审视大气中具有背景剪切影响的准地转（QG）混合层（或涡丝/涡带）的破碎，以阐明其机理。QG 混合层采用一族准-Rayleigh 速度剖面建模，其中位势涡度（PV）在斑块内为常数。在 KW 视角下，在每个 PV 边界（即存在 PV 跃变的位置）产生一个反向传播的 Rossby 波（CRW）。我们研究的重要参数为（i）均匀剪切的涡度 m，以及（ii）Rossby 变形半径 Ld，其指示了压力扰动可垂直传播的距离。不利剪切（m < 0）使系统稳定，而有利剪切（m > 0）增强不稳定性。这是由于背景剪切通过当 m < 0（m > 0）时将最优相位差移向大（小）波数来影响两个未耦合的 CRW。随着 QG 环境的引入，注意到不稳定性普遍减弱，尤其对于 m > 0……
引用
@article{arxiv.1809.03777,
title = {Linear and nonlinear stability of a quasi-geostrophic mixing layer subject to a uniform background shear},
author = {Luca Biancofiore and Orkan M. Umurhan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.03777},
year = {2019}
}