内波强迫下的混合与层化形成
流体动力学
2021-02-10 v1
摘要
从传播内波到海洋中不可逆混合尺度的能量途径尚未被完全描述。在海洋内部，三共振失稳是一种内在失稳过程，可能增强能量从地形处的级联。本研究聚焦于在理想化装置中长期实验中由传播的正模-1 内波所诱导的混合过程的综合影响。利用光衰减技术跟踪内波动力学与密度剖面演化。给出了湍流扩散率 与背景势能 的诊断。混合效应导致部分混合层与由强迫正模引起的最大剪切区同位。测得的最大湍流扩散率为分子值的 250 倍，表明双扩散混合被小尺度湍流过程大幅增强。讨论了间歇性与可逆能量转移，以弥合本诊断与 Dossmann 等人（Experiments in Fluids, 57(8), 132 (2016)）测得较大值之间的差距。通过将 增长与线性化 输入相关联来评估混合效率 。发现 的值大于破碎界面波情形下的混合效率。经过数小时强迫后，观察到密度剖面中阶梯状结构的发育。该机制此前已在弱均匀湍流实验中观察到并经由论证解释。本实验表明内波强迫也可能诱导海洋中密度界面的形成。
引用
@article{arxiv.1805.04355,
title = {Mixing and formation of layers by internal wave forcing},
author = {Yvan Dossmann and Florence Pollet and Philippe Odier and Thierry Dauxois},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.04355},
year = {2021}
}