Suppression of internal waves by thermohaline staircases
Suppression of internal waves by thermohaline staircases
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温盐阶梯对内波的抑制
DOI：
10.1017/jfm.2020.563
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发表时间：
2020
影响因子：
3.7
通讯作者：
Radko, Timour
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Radko, Timour
这项研究试图量化和解释指进和扩散的温盐阶梯中重力内波的系统性减弱。采用直接数值模拟和渐近多尺度模式相结合的方法，研究了波浪与楼梯的相互作用。多尺度理论使得波的衰减率仅弱地依赖于阶梯层厚度、总密度比和扩散率比。提出的衰减物理机制强调了温度和盐度的涡动扩散的重要性，而涡动粘性在抑制内波方面起着次要的作用。在数值可达区域内进行的数值模拟成功地验证了渐近模型的有效性。我们还讨论了通过颠覆海洋中的内波，阶梯诱导的抑制对昼夜混合的潜在影响。
This study attempts to quantify and explain the systematic weakening of internal gravity waves in fingering and diffusive thermohaline staircases. The interaction between waves and staircases is explored using a combination of direct numerical simulations (DNS) and an asymptotic multiscale model. The multiscale theory makes it possible to express the wave decay rate is only weakly dependent on the thickness of layers in the staircase, the overall density ratio and the diffusivity ratio. The proposed physical mechanism of attenuation emphasizes the significance of eddy diffusion of temperature and salinity, whereas eddy viscosity plays a secondary role in damping internal waves. The asymptotic model is successfully validated by the DNS performed in numerically accessible regimes. We also discuss potential implications of staircase-induced suppression for diapycnal mixing by overturning internal waves in the ocean.
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