内重力波在海底起伏上能量分布对邻近海底特征的敏感性
流体动力学
2017-08-02 v1
摘要
本文表明，一片海底起伏上的内重力波能量分布强烈依赖于该片区与相邻海底特征之间的“距离”。具体而言，我们考虑位于 i. 另一片起伏区，和 ii. 垂直壁旁边的海底波纹片上的能量分布。主导波数为经过内波两倍的海底波动会将内波部分能量反射回去（布拉格反射），其余能量透射或转移到更高和更低模态。当下游侧存在相邻地形时，从该片区透射的能量可能反射回来，例如，如果下游地形是另一组海底波纹则部分反射，如果是垂直壁则完全反射。来自下游地形的反射波通过相同机制再次被波纹片反射回去。这种连续反射无限进行，导致复杂的相互作用模式，包括多次反射波的建设性和破坏性干涉，以及地形上共振的高模态内波之间的相互作用。我们在此表明，当达到稳态时，该片区的能量分布的定性和定量行为都是片区与下游地形之间“距离”的强函数。因此，例如，仅基于下游地形的位置，水柱中的局部能量密度在某些区域可增大一个数量级。这可能导致海洋特定区域形成陡波，从而引起破碎和增强的混合。在适当距离下，壁或第二片起伏也可能导致上游和下游波场中海底起伏痕迹的完全消失。
引用
@article{arxiv.1604.02641,
title = {Sensitivity of Internal Wave Energy Distribution over Seabed Corrugations to Adjacent Seabed Features},
author = {F. Karimpour and A. Zareei and M. -R. Alam},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.02641},
year = {2017}
}