Zonal 平均化热盐循环模型的稳定性

采用分析与数值技术的组合，有效确定了单湊 zonal 平均化热盐循环海洋模型的定性与定量行为。在与早前使用时间步进方法寻找稳定解的研究不同，首先直接求解稳态方程以获得在相同混合边界条件下多个平衡态。该方法基于支配方程的可微性，尤其是对对流方案的可微性。随后进行线性稳定性分析，求出各种平衡态的正规模与相应特征值。对各种类型强迫下的共振周期解叠加于这些平衡态进行预测。结果用于深入理解 Mysak、Stocker 与 Huang 先前在一个随机强迫的单湊 zonal 平均化模型中变动 eddies 扩散系数的随机实验所得解。预测出现以世纪尺度为周期的共振稳定振荡，其结构与先前研究所发现的结构相当。对于 eddies 扩散系数较大的情形，两种湊流模式也稳定，这类似于先前研究中在三个稳定稳态之间出现大幅波动的情形。进一步地，在 eddies 扩散系数较大且垂直扩散系数也较大的情形中，不可能实现单湊模式，唯一的渐近行为为两种湊流模式。