正压准地转流对内潮的散射

海洋内潮及其他惯性重力波在能量充沛的湍流中传播，该湍流的长度尺度与波长相近。此流引起的平流和折射导致波的散射，在波矢空间重新分配其能量。结果，从诸如地形脊这样的源辐射出的初始平面波在远离源处变得空间不相干。为考察此过程，我们推导了一个动力学方程，在流为准地转、正压且由平稳均匀随机场很好表示的假设下描述散射的统计特性。通过计算散射截面量化能量转移，并表明其仅限于具有相同频率和相同垂直结构因而具有相同水平波长的波。对于各向同性流，散射导致各向同性的波场。我们估计了此各向同化过程的典型时间和长度尺度，并研究其对包括流能谱在内参数的依赖。针对线性化浅水模型由平面波发生器产生的内潮模拟证实了这些尺度的相关性。与动力学方程数值解的比较证明了后者的有效性，并说明了波散射与输运的相互作用如何塑造波统计。