揭示极地涡旋的边缘
大气与海洋物理
2018-02-14 v1 动力系统
混沌动力学
摘要
极地涡旋在臭氧洞的形成中起着至关重要的作用，并可能导致严重的天气异常。它们的边界被称为涡旋“边缘”，通常通过要么依赖于参考系要么返回非材料结构的方法来识别，因此不适合评估物质传输屏障。利用北半球等熵面上的二维速度数据，我们表明椭圆拉格朗日相干结构（LCSs）识别出了正确的将相干涡旋核与周围非相干混合区区分开的最外层物质表面。尽管 LCS 的构造是纯运动学的，我们发现跨越所识别涡旋边界的温度和臭氧浓度存在显著对比。我们还表明，基于位势涡度的方法尽管简单，却错误识别了涡旋边缘的正确范围。最后，利用涡旋在不同等熵面上的收缩，我们观察到涡旋内部垂直运动幅度的一条趋势，其与先前结果一致。
引用
@article{arxiv.1702.05593,
title = {Uncovering the Edge of the Polar Vortex},
author = {Mattia Serra and Pratik Sathe and Francisco Beron-Vera and George Haller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.05593},
year = {2018}
}