东太平洋中拉格朗日涡旋的物质输运
大气与海洋物理
2018-02-02 v1
摘要
基于 Haller 等人 (2016) 提出的、基于拉格朗日平均涡度偏差的客观（参考系无关）有限时间拉格朗日相干结构检测方法，从东太平洋（180-130 W）卫星反演的地表地转速度中识别旋转相干拉格朗日涡旋（RCLVs）。自 1993 年起，在整个卫星数据集上对 30、90 和 270 天的时间间隔识别 RCLVs。与使用欧拉涡旋追踪方法识别的结构不同，RCLVs 在指定时间间隔内保持物质相干性，使其适用于物质输运估算。将 RCLVs 的统计特征与 Chelton 等人 (2011) 从海面高度（SSH）识别的涡旋统计特征进行了比较。发现 RCLVs 和 SSH 涡旋在每个纬度上以相似的速度向西传播，这与 Rossby 波频散关系一致。然而，RCLVs 的尺寸一致地小于 SSH 涡旋，且寿命更短。推导了相干涡旋扩散率以量化 RCLVs 对经向输运的贡献；发现在该区域 RCLVs 对净经向弥散和扩散的贡献不足 1%，这意味着示踪物的涡旋输运主要归因于非相干运动，例如涡核外的旋转和丝状化，而非涡旋本身的相干经向平移。这些发现对先前基于欧拉涡旋识别方法的相干涡旋输运估算提出了质疑。
引用
@article{arxiv.1705.08487,
title = {Transport by Lagrangian Vortices in the Eastern Pacific},
author = {Ryan Abernathey and George Haller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.08487},
year = {2018}
}