Dissipation of mesoscale eddies at a western boundary via a direct energy cascade.
Dissipation of mesoscale eddies at a western boundary via a direct energy cascade.
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通过直接能量级联的西部边界中尺度涡旋耗散。
DOI：
10.1038/s41598-022-05002-7
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发表时间：
2022-01-18
影响因子：
4.6
通讯作者：
Naveira Garabato AC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Evans DG;Frajka-Williams E;Naveira Garabato AC
中尺度涡动动能的命运是全球海洋能源收支的一大不确定性来源。卫星测高表明，中尺度涡旋在海洋西部边界消失。然而，涡旋动能的命运仍然鲜为人知。结果表明，小尺度湍流的产生对区域中尺度涡动动能的衰减起主导作用。我们比较了基于高度学的中尺度涡动动能下降的估计和湍流耗散的测量。反气旋型和气旋型中尺度涡旋的衰减率分别为0.016±0.012 GW和0.023±0.017 GW，与观测到的0.020±0.011 GW的湍流耗散率相似。这表明，涡旋与西部边界地形的相互作用可以有效地触发中尺度涡动动能向小耗散尺度的主要直接转移。
The fate of mesoscale eddy kinetic energy represents a large source of uncertainty in the global ocean energy budget. Satellite altimetry suggests that mesoscale eddies vanish at ocean western boundaries. However, the fate of the eddies’ kinetic energy remains poorly known. Here we show that the generation of small-scale turbulence as eddy flow impinges on the steep and corrugated slope of an ocean western boundary plays a dominant role in the regional decay of mesoscale eddy kinetic energy. We compare altimetry-based estimates of mesoscale eddy kinetic energy decline with measurements of turbulent dissipation. Mesoscale eddies are found to decay at a rate of 0.016 ± 0.012 GW and 0.023 ± 0.017 GW for anticyclonic and cyclonic eddies, respectively, similar to the observed turbulent dissipation rate of 0.020 ± 0.011 GW. This demonstrates that a major direct transfer of mesoscale eddy kinetic energy to small, dissipative scales can be effectively triggered by the eddies’ interaction with the western boundary topography.
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