表面浮力梯度对海洋罗斯贝波传播的影响
大气与海洋物理
2014-08-01 v1
摘要
受卫星观测到的相干西传表面特征与罗斯贝波理论之间差异的启发，本文重新探讨了行星波传播问题，考虑了海洋表面横向浮力梯度的影响。长斜压罗斯贝波的标准理论基于准地转拉伸算子在满足表面 Neumann 边界条件 的正交模 上的展开。根据热成风平衡，浮力梯度与流函数的垂直导数成正比，因此此类模态无法表征海洋混合层中普遍存在的横向浮力梯度。在此，我们利用最近开发的“感知表面”(SA) 基函数展开重新推导了波传播问题，该基函数能够考虑海洋表面的浮力异常。本研究在一个理想化的、置于海洋背景下的 Charney 型斜压波问题框架下进行，其中表面平均浮力梯度与由 和平均剪切曲率共同导致的恒定内部位涡梯度相互作用。我们将波频率、增长率和相位与双层模型、标准斜压模截断展开以及代表真实解的高垂直分辨率计算结果进行了系统比较。完整解通常显示，当存在横向表面梯度时，波传播速度更快。此外，即使仅使用两到三个模态，SA 基函数中的波问题也能最好地捕捉完整解。
引用
@article{arxiv.1407.8255,
title = {The effect of surface buoyancy gradients on oceanic Rossby wave propagation},
author = {Xiao Xiao and K. Shafer Smith and Shane R. Keating},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.8255},
year = {2014}
}