分层与均匀层之间的近惯性波传播
大气与海洋物理
2023-07-25 v1
摘要
惯性重力波(IGW)向深海的传播与波破碎处向湍流的能量传递相关,因而与营养盐、氧气及悬浮物的再分布相关。在常分层中,IGW 的垂直传播易于建模。在变化分层中,均匀层与分层层交替出现,透射与反射造成复杂图样。在巴利阿里群岛与撒丁岛之间、2800 米深的西地中海中部,为期半年的系泊声学多普勒流速剖面仪(ADCP)观测偶尔显示出近惯性频率 IGW 在弱分层(N>=2f)与均匀(N=<f)层之间的明显过渡。此处 N 表示浮力频率,f 表示本地惯性频率(垂直科里奥利参数)。分层过渡相当 abrupt,在 Deltaz=25 m 内,并对超惯性运动给出 1.3 的振幅衰减。涉及水平科里奥利参数 fh 的非传统动量方程模拟在定性上证实了观测到的 IGW 折射。观测区域以水文特征变化为标志,其南侧有丰富的中尺度涡,而前一年冬季站点北侧发生密集水形成。因此,也出现从深层均匀层向更深的、近期形成的分层层的过渡。剪切的偏振谱受限于与 N=f 相关的 IGW 极限,而流偏振则限于 2fh。这些频率与利用船载 CTD 剖面在各层独立观测到的大尺度浮力频率相吻合。
引用
@article{arxiv.2307.12303,
title = {Near-inertial wave propagation between stratified and homogeneous layers},
author = {Hans van Haren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.12303},
year = {2023}
}
备注
28 pages, 9 filgures