近静止波动力学的各类 regime

当大气风暴作用于海洋时，会共振激发近静止波 (NIWs)；这些是频率接近当地科罗利频率 $f$ 的内部波。长期以来，人们已认识到 NIWs 的演化受海洋中尺度涡旋场的调制。这可能导致 NIWs 被集中到反涡旋中，并为其向深度的有效传播提供途径。是否让尺度涡旋对 NIWs 的行为具有有效调制作用取决于波的色散性 $\varepsilon^2 = f\lambda^2/\Psi$，其中 $\lambda$ 为形变率，$\Psi$ 为涡旋流函数的尺度。若 $\varepsilon\gg1$，则 NIWs 色散性强，波只受涡旋影响不大。我们计算了均匀波场之外的扰动及其相对于 $f$ 的频率偏移。若 $\varepsilon\ll1$，则 NIWs 色散性弱，波的演化受涡旋场的强烈调制。在这种弱色散极限下，即使大尺度大气强迫看似违反波动与涡旋之间尺度分离的必要假设，射线追踪也仍是 NIWs 演化的有效描述。大尺度强迫激发多种波模式，每种模式都在短空间尺度上变化，适用于类似量子系统的半经典分析。弱色散 NIWs 被涡旋场强烈调制的现象有潜力调制来自风场的 NIWs 能量输入，但在海洋条件下，该效应应较小。