脉动作用对山脊重力波与平均流相互作用的影响
流体动力学
2024-08-07 v1
摘要
首次将允许完全脉动波-平均流相互作用和水平传播的拉格朗日重力波参数化模型（MS-GWaM，Multi-Scale Gravity-Wave Model）应用于山脊重力波。在理想化的伪不可压流体求解器 PincFlow 中，对二维单色山脊进行了二维流动建模，分别使用 MS-GWaM 的完全脉动实现或代表经典山脊参数化的稳态实现。与波分辨模拟（不使用 MS-GWaM）和粗分辨模拟（使用 MS-GWaM）的比较表明，允许脉动性质的结果更准确地驱动了已解析的平均流。该模型能够再现线性生成的山脊重力波向上缓慢传播的脉动驱动，而与经典参数化中瞬时能量分布不同。在高空处，波破碎导致风向反转，该现象在脉动模型中被捕捉，但在稳态模拟中被抑制，由于假设了临界层的形成。这表明，脉动性质对山脊波与平均流之间的相互作用具有显著影响。
引用
@article{arxiv.2408.03139,
title = {The impact of transience in the interaction between orographic gravity waves and mean flow},
author = {Felix Jochum and Ray Chew and François Lott and Georg S. Voelker and Jan Weinkaemmerer and Ulrich Achatz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.03139},
year = {2024}
}
备注
42 pages, 12 figures. This work has been submitted to the Journal of the Atmospheric Sciences. Copyright in this work may be transferred without further notice