潮汐锁定行星上行星波的相位移动与波—急流共振
大气与海洋物理
2021-03-17 v1 地球与行星天体物理
流体动力学
摘要
近期研究发现,潮汐锁定行星上的大气超旋转(即赤道上空西向至东向的风)可改变行星波的相位。但超旋转与相位移动幅度之间的明确关系尚未被考察。本研究使用具有指定均匀纬向流的二维(2D)线性浅水模型重新探讨该问题。我们发现相位移动程度是平均流强度的单调非线性函数,且相位移动有两个极限:- 与 +。这些极限的存在可由整个系统的能量平衡解释。我们进一步表明,当向东急流的速度接近 Rossby 波的向西相速度时发生 Rossby 波与平均流的共振,或当向西急流的速度接近 Kelvin 波的向东相速度时发生 Kelvin 波与平均流的共振。该共振机制与先前在地球与热木星研究中发现的相同。此外,在一个面向潮汐锁定岩石行星的三维全球大气环流模拟的加速旋转期间,我们也发现了相位移动与波—急流共振这两种现象。本研究增进了对潮汐锁定行星上波—平均流相互作用的理解。
引用
@article{arxiv.2011.14553,
title = {Phase Shift of Planetary Waves and Wave--Jet Resonance on Tidally Locked Planets},
author = {Shuang Wang and Jun Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.14553},
year = {2021}
}