实验室尺度的纬向急流：滞后与Rossby波共振
流体动力学
2021-01-12 v1 地球物理
摘要
行星流中纬向急流的动力学、结构与稳定性仍知之甚少，尤其在其与小尺度湍流耦合方面。本文采用实验方法探讨纬向急流的形成与长期演化问题。借助抛物面流体自由上表面与特制底板，在充水旋转槽内获得了强而均匀的地形效应。通过使水循环流经槽底实现小尺度湍流强迫。时间分辨PIV测量揭示了流动自组织为多支具有强瞬时特征的纬向急流。我们辨识出依赖于强迫强度的两种急流模态间的亚临界分岔。在第一种模态中，急流定常、振幅弱，并由我们强迫导致的局地Reynolds应力直接强迫。在第二种模态中，观测到宽度大于强迫尺度、能量高且动态的急流。基于准地转近似的解析建模揭示，该亚临界分岔源于直接强迫的Rossby波与背景纬向流之间的共振。
引用
@article{arxiv.2008.10304,
title = {Zonal jets at the laboratory scale: hysteresis and Rossby waves resonance},
author = {Daphné Lemasquerier and Benjamin Favier and Michael Le Bars},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10304},
year = {2021}
}