Control of baroclinic instability by submesoscale topography
Control of baroclinic instability by submesoscale topography
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通过亚尺度地形控制斜压不稳定性
DOI：
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发表时间：
2020
影响因子：
3.7
通讯作者：
T. Radko
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
T. Radko
本研究探讨控制中尺度变率的地形特征的横向尺度小于斜压不稳定产生的涡旋的规模。这些动态描述使用数值模拟和渐近多尺度模型相结合。多尺度方法使得完全用中尺度变量写成的封闭方程组来表达系统动力学成为可能，从而为亚中尺度参数化方案的发展提供了物理基础。次中尺度地形的影响等基本属性的中尺度变率的纬向涡诱导输送和涡动动能。认为次中尺度地形对斜压不稳定的不利影响最终是由底层密度层位涡的均匀化趋势引起的。多尺度模型形式上假定相互作用的流动组分的尺度之间存在实质性的分离。然而，渐近解与亚中尺度解析数值解的比较表明，即使尺度分离实际上是不存在的，多尺度方法也是非常准确的。
This study explores the control of mesoscale variability by topographic features with lateral scales that are less than the scale of the eddies generated by baroclinic instability. These dynamics are described using a combination of numerical simulations and an asymptotic multiscale model. The multiscale method makes it possible to express the system dynamics by a closed set of equations written entirely in terms of mesoscale variables, thereby providing a physical basis for the development of submesoscale parameterization schemes. The submesoscale topography is shown to influence such fundamental properties of mesoscale variability as the meridional eddy-induced transport and eddy kinetic energy. It is argued that the adverse influence of submesoscale topography on baroclinic instability is ultimately caused by the homogenization tendency of potential vorticity in the bottom density layer. The multiscale model formally assumes a substantial separation between the scales of interacting flow components. However, the comparison of asymptotic solutions with their submesoscale-resolving numerical counterparts indicates that the multiscale method is remarkably accurate even when scale separation is virtually non-existent.
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