准地转湍流中急流的低频调制

对具有有限变形半径的beta平面上的准地转湍流进行了数值研究，特别强调频率以及波数-频率联合域分析。在适当条件下，具有小尺度随机强迫和大尺度拖曳的模拟表现出多个纬向急流的自发形成。在动能作为频率函数的分布中看到了类波特征的初步迹象；具体而言，对于逐渐增大的变形尺度，出现了以孤立峰值（位于逐渐更高的频率）形式偏离幂律标度的系统偏差。同时，在频率空间存在动能的逆通量，对于较小的变形尺度该通量延伸至较低频率。通过考察频率-纬向波数和频率-经向波数图中的能谱，将这些峰值识别为罗斯贝波成为可能。事实上，修正的Rhines尺度被证明是调制罗斯贝波主导经向波数的有用度量；一旦该尺度固定，除了原点处的谱峰（定常急流）外，几乎所有能量都包含在遵循理论罗斯贝频散关系的向西传播扰动中。颇为一致地，注意到调制波的纬向尺度被限制在前几个波数，能谱几乎完全包含在频率-经向波数图上相应的罗斯贝频散曲线内。也考虑了急流不形成的情况；再次，尽管谱峰相当微弱，仍有罗斯贝波活动的迹象。此外，频率域中的动能标度遵循-5/3幂律，并在频率-波数图中分布广泛得多。