A wind-driven model of the ocean surface layer with wave radiation physics
A wind-driven model of the ocean surface layer with wave radiation physics
复制标题
基于波浪辐射物理的海洋表层风驱动模型
DOI：
10.1007/s10236-020-01376-2
复制
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
2.3
通讯作者：
Carsten
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Olbers;Jurgenowski;Philipp;Carsten
表面风应力将能量传递到海洋表面混合层，并且该能量部分以接近惯性频率的内部重力波辐射到混合层下方的分层海洋中，在那里可以进行混合。数值和分析模型提供了对传输到混合层的能量和辐射到内部的部分的估计，但具有很大的不确定性，我们的目标是在本研究中减少这种不确定性。之前在多项研究中使用的混合层的分析板模型通过波辐射到内部的一致物理原理进行了扩展。扩展模型中不存在控制原始板模型物理场的瑞利阻尼，并且解决了波引起的压力梯度。扩展模型预测物理空间和波数频率空间中的能量传递速率，与风力强迫、混合层中的耗散以及底部的波浪辐射相关，作为几个参数的函数：混合层深度、混合层下方的科里奥利频率和布伦特-维萨拉频率以及所应用的风应力谱的参数。该模型的结果得到了北大西洋真实数值模型的令人满意的验证。
Surface windstress transfers energy to the surface mixed layer of the ocean, and this energy partly radiates as internal gravity waves with near-inertial frequencies into the stratified ocean below the mixed layer where it is available for mixing. Numerical and analytical models provide estimates of the energy transfer into the mixed layer and the fraction radiated into the interior, but with large uncertainties, which we aim to reduce in the present study. An analytical slab model of the mixed layer used before in several studies is extended by consistent physics of wave radiation into the interior. Rayleigh damping, controlling the physics of the original slab model, is absent in the extended model and the wave-induced pressure gradient is resolved. The extended model predicts the energy transfer rates, both in physical and wavenumber-frequency space, associated with the wind forcing, dissipation in the mixed layer, and wave radiation at the base as function of a few parameters: mixed layer depth, Coriolis frequency and Brunt-Väisälä frequency below the mixed layer, and parameters of the applied windstress spectrum. The results of the model are satisfactorily validated with a realistic numerical model of the North Atlantic Ocean.
登录
查看更多内容
拉布拉多海流的稳定性分析
DOI：
--
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
作者：
Soeren Thomsen;C. Eden;L. Czeschel
通讯作者：
L. Czeschel
MILE 期间上层海洋的内波
DOI：
--
发表时间：
1983
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Levine;R. D. Szoeke;Pearn P. Niler
通讯作者：
Pearn P. Niler
重新审视与表面波共振相互作用产生内波
DOI：
--
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
D. Olbers;C. Eden
通讯作者：
C. Eden
影响因子：
8
作者：
Saha, Suranjana;Moorthi, Shrinivas;Goldberg, Mitch
通讯作者：
Goldberg, Mitch
DOI：
--
发表时间：
1984
期刊：
影响因子：
--
作者：
J. Overland;J. G. Wilson
通讯作者：
J. G. Wilson