用理想化二维内波场模拟动力学检验共振波相互作用近似的一致性

内波的 nonlinear 相互作用与破碎造成了海洋内部大部分混合，影响海洋碳储量和全球翻转环流。除近期被探讨的波与海洋涡旋的相互作用外，这些相互作用也可能影响观测到的 Garrett-Munk 波能谱。根据常用于推导能谱动力学方程的共振波相互作用近似，主导相互作用发生在波矢满足 $\mathbf{k}=\mathbf{p}+\mathbf{q}$、频率满足 $\omega_{\mathbf{k}}=|\omega_{\mathbf{p}}\pm\omega_{\mathbf{q}}|$ 的波三元组之间。为检验共振波相互作用近似的有效性，我们考察了该理论的若干解析推导。利用代表近观测海洋内波场能量水平的理想化二维直接数值模拟，对每种推导背后的假设进行了检验。我们表明，在这些特定模拟中，推导所依赖的慢变振幅假设与模拟动力学不一致。此外，在我们模拟中，大多数满足共振条件的三元组对非线性波能传递贡献不显著，而一些在非线性能传递中占主导的相互作用并不满足共振条件。我们还指出了文献中某些推导可能存在的自洽性问题。