二维 Boussinesq 流体模型中最可能的噪声诱导翻转环流崩溃
大气与海洋物理
2024-08-27 v1 流体动力学
摘要
当今的大西洋经向翻转环流有可能处于双稳态机制中，因此计算稳定平衡态之间噪声诱导转变的概率和路径是相关的。在这里，使用大偏差理论（LDT）直接计算了在具有表面温度和随机盐度强迫的空间连续二维模型中，噪声诱导的北部翻转环流崩溃的最可能转变路径。该路径揭示了这种崩溃的流体动力学机制。矛盾的是，它始于北部翻转环流的增强，随后一个短暂但强烈的盐度脉冲诱导了第二个翻转环流单元。这种双环流单元结构增加的大气能量输入无法被足够快地混合掉，导致北部翻转环流单元崩溃，最终形成南部翻转环流。此外，该方法允许我们比较在盐度表面强迫的确定性部分中不同参数下这种崩溃的概率，从而量化了随着系统接近分岔点时崩溃概率的增加。
引用
@article{arxiv.2408.14235,
title = {Most Likely Noise-Induced Overturning Circulation Collapse in a 2D Boussinesq Fluid Model},
author = {Jelle Soons and Tobias Grafke and Henk A. Dijkstra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.14235},
year = {2024}
}