经常但并非总是如此,趋势和对流项比右侧的两个术语小得多,并且在ABL中,动量通量收敛,Coriolis力量和压力梯度力之间的三向力平衡近似,使得平均风在压力梯度下具有均匀风。跨壳流动角A是实际的表面风与地球风向之间的角度。如果可以准确地测量实际和地质速度的平均曲线,则可以将动量通量收敛计算为上述方程中的残差,并垂直整合以推断动量通量。该技术通常在本世纪初应用,在快速响应之前,完善了湍流速度成分的高数据速率测量值。这不是很准确,因为U或U G中的小测量误差会导致动量通量中的相对误差。
摘要 陡坡上的下降风非常常见,但对其了解或模拟甚少。本研究重点研究陡峭的高山斜坡上方的下降风急流。我们评估了湍流动能 (TKE) 和雷诺剪应力预算方程中的浮力项。我们特别关注斜率和沿斜率湍流显热通量对这些项的贡献。在最大风速高度以下和以上的四个测量水平可以分析沿垂直剖面的浮力效应如下:(i) 如在稳定条件下预期的那样,浮力往往会破坏 TKE 和最大风速高度 zj 以下急流内层区域的湍流动量通量;(ii) 结果还表明,浮力有助于在急流外层剪切区域(远高于 zj )产生 TKE,而在同一区域观察到湍流动量通量的消耗; (iii) 在最大风速附近机械剪切产生微弱的区域,浮力往往会破坏 TKE,而我们的结果表明,浮力往往会增加动量通量。本研究还提供了一个分析条件,用于确定由于浮力而产生的湍流动量通量与斜坡角度之间的极限,类似于已经为 TKE 提出的条件。我们重新引入了应力理查森数,它相当于雷诺剪切应力预算的通量理查森数。我们指出,通量理查森数和应力理查森数是表征除最大风速高度附近区域以外的下降气流的互补稳定性参数。
背景。众所周知,彗星的电离层会通过质量加载使太阳风偏转,但这种相互作用取决于彗星活动。我们使用罗塞塔离子成分分析仪研究了 67P 彗星上这一过程的细节。目的。本研究旨在比较罗塞塔号任务中两个不同时间段内太阳风和彗星离子的相互作用。方法。我们比较了两天(相隔四个月)的积分离子矩(密度、速度和动量通量)和速度分布函数。将速度分布函数投影到依赖于磁场方向的坐标系中,并在三个小时内取平均值。结果。第一种情况显示 H + 在离子矩和速度分布函数中都高度分散。He 2 + 离子有些分散,但分散程度较低,看起来更像 H 2 O + 拾取离子。第二种情况显示出质量加载的典型证据,其中太阳风物种发生偏转,但速度分布函数没有显著变化。结论。与 He 2 + 和 H 2 O + 拾取离子相比,第一种情况下的 H + 分布表明在 H + 回旋半径尺度上存在狭窄的彗星鞘。因此,具有较大回旋半径的 He 2 + 和 H 2 O + 大多能够穿过该彗星鞘。对动量通量张量的检查表明,第一种情况下的所有物种都具有显著的非回旋动量通量分量,该分量高于第二种质量加载情况。质量加载不能充分解释第一种情况下的分布函数和动量通量张量,因此我们假设这是弓形激波形成的证据。
摘要:重力波(GWS)是子午线和上层平流层中子午倾覆循环的关键驱动因素之一。他们在气候模型中的表示遭受了不足的分辨率和对其参数化的有限约束。这种掩盖了对气候变化中中大气环流变化的评估。This study presents a comprehensive analysis of stratospheric GW activity above and downstream of the Andes from 1 to 15 August 2019, with special focus on GW representation ranging from an unprecedented kilometer- scale global forecast model (1.4 km ECMWF IFS), ground-based Rayleigh lidar (CORAL) observations, modern reanaly- sis (ERA5), to a coarse-resolution climate model (EMAC).与ERE5相比,发现Zonal GW动量(GWMF)的分辨垂直浮标(GWMF)的强度至少为2-2.5。与IFS中解决的GWMF相比,ERA5和EMAC的选址继续产生60 8 s的过度GWMF极点,从而在已解决的GWMF和参数化的GWMF之间产生明显的差异。在IFS和ERA5中对GW Pro Files的类似验证验证了相似的波结构。,即使在; 1公里的分辨率,IFS中的解析波弱于LIDAR观察到的波。此外,跨数据集的GWMF估计值表明,基于温度的代理基于线性GWS的中频近似,由于简化的GWMF和GW波长估计的数据高估了GWMF。总体而言,该分析为参数化验证提供了GWMF基准,并要求三维GW参数化,更好的上限处理和垂直分辨率随着模型中水平分辨率的增加而增加,以进行更现实的GW分析。
深海丘陵产生的内波被认为是底部强化混合和地转动量汇的重要来源。先前的作者利用贝尔理论计算出地转流产生的背风波或正压潮汐产生的内潮,但从未同时计算过两者。然而,贝尔理论表明两者是相互依存的:也就是说,正压潮汐的存在会改变背风波的产生,而地转(时间平均)流的存在会改变内潮汐的产生。在这里,我们扩展了贝尔理论以包含多种潮汐成分。利用这一扩展理论,我们使用深海丘陵谱、模型得出的深海海洋分层和地转流估计值以及八个主要成分的 TPX08 潮汐速度重新计算了全球波浪能量和动量通量。由于潮汐的影响,流入背风波的能量通量被抑制了 13%–19%。产生的波通量主要由半日潮(M2)及其谐波和组合所主导,最强的通量发生在洋中脊沿线。由于地转深海流的多普勒频移,内潮的产生非常不对称,55%–63% 的波能通量(和应力)指向上游,与地转流相反。因此,在洋中脊附近,内潮的产生会产生一个净波应力,其量级可达 0.01–0.1 N m 2 2。
大气与海洋之间的相互作用在能量重新分配方面起着至关重要的作用,从而维持气候系统的能量平衡。在本文中,我们研究了大气和海洋热量输送变化之间的补偿。受先前主要使用数值气候模型的研究启发,使用再分析数据集研究了这种所谓的 Bjerknes 补偿。我们发现大气能量输送 (AMET) 和海洋能量输送 (OMET) 变化在再分析数据集中通常具有很好的一致性。通过多个再分析产品,我们发现从年际到十年的时间尺度,Bjerknes 补偿存在于北半球从 40°N 到 70°N 的几乎所有纬度。补偿率在不同时间尺度的不同纬度达到峰值,但它们总是位于亚热带和亚极地地区。与一些数值气候模型实验不同,这些实验将补偿归因于瞬态涡流输送对数十年时间尺度上的 OMET 变化的响应,我们发现平均流对 OMET 变化的响应导致了 Bjerknes 补偿,从而导致冬季中纬度地区 Ferrel 环流在数十年时间尺度上的移动。该环流本身由涡流动量通量驱动。海洋对 AMET 变化的响应主要是风驱动的。在夏季,几乎没有任何补偿,所提出的机制不适用。鉴于历史记录较短,我们无法确定是海洋驱动大气变化还是相反。