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World File Search System斜压
斜压湍流的涡旋气体标度机制
大气和海洋的平均状态是通过外部强迫（辐射、风、热量和淡水通量）与产生的湍流之间的平衡来确定的，湍流将能量转移到耗散结构。这种强迫在大气中产生喷流，在海洋中产生洋流，这些涡流通过斜压不稳定性自发地形成湍流涡流。气候理论发展的一个关键步骤是正确地纳入涡流引起的热量、水分和碳等特性的湍流输送。在线性阶段，斜压不稳定性在罗斯贝变形半径处产生流动结构，罗斯贝变形半径在大气中的长度为 1,000 公里量级，在海洋中为 100 公里量级，分别小于行星尺度和海洋盆地的典型范围。因此，温度等特性的大尺度梯度与随机平流温度的小涡流之间存在尺度分离，从而引起有效扩散。数值解表明，只要大气和海洋底部有足够的阻力，这种尺度分离就会在强非线性湍流状态下保持下去。我们计算了控制与斜压湍流相关的涡流驱动输送的尺度定律。首先，我们为以前研究中报告的经验尺度定律提供了理论基础，适用于底部阻力定律的不同公式。其次，这些尺度定律为准确的局部闭合提供了重要的第一步，以预测斜压湍流对大气和海洋大尺度温度分布的影响。
亚惯性表面潮汐到内部潮汐的能量转换率
摘要：亚惯性、地形捕获的全日内潮汐是亚北极海洋湍流混合的重要能量来源。然而，它们的产生可能无法通过传统的正压到斜压转换来估计，因为它们的垂直结构有时是正压的，而超惯性内潮汐则总是斜压的。本文给出了一个新的能量图，其中正压模式分解为表面和地形模式，后者与斜压模式一起归类为内部模式的一部分。然后推导出新定义的地形模式的能量方程，从而为从亚惯性表面潮汐到地形捕获内潮汐的能量转换率提供了适当的公式。一系列数值试验证实，该公式能成功预测各种情况下的能量转换率，斜压和地形模态的相对贡献随底部地形和地层而显著变化。此外，对于亚惯性潮汐，这种从表面到内部的转换给出的估计值明显大于从正压到斜压的转换。将该公式应用于千岛海峡（亚惯性全日潮汐混合最强的区域）的实际数值模拟结果表明，表面模态转换为具有可比量级的斜压和地形模态，造成该地区大部分能量耗散。这些结果表明需要使用我们的新公式重新估计亚惯性内潮产生率的全球分布，并阐明其耗散机制。
多年代际和湍流变化之间的能量转移
摘要：解释北大西洋海面温度数十年变化的建议机制之一是，由于时间平均环流的大规模斜压不稳定性，自发形成了一种大规模低频内部模式。尽管这种模式已在浮力方差预算方面得到广泛研究，但其能量特性仍然知之甚少。在这里，我们执行了这种内部模式的完整机械能预算，包括可用势能 (APE) 和动能 (KE)，并将预算分解为三个频带：平均、与大规模模式相关的低频 (LF) 和与中尺度涡旋湍流相关的高频 (HF)。这种分解使我们能够诊断不同储存器之间的能量通量并了解源和汇。由于该模式的规模很大，它的大部分能量都包含在 APE 中。在我们的配置中，LF APE 的唯一来源是从平均 APE 到 LF APE 的转移，这归因于大规模斜压不稳定性。反过来，LF APE 的汇点是参数化的扩散、流向 HF APE 的通量，以及在较小程度上流向 LF KE 的通量。额外风应力分量的存在削弱了多年代振荡并改变了不同能量库之间的能量通量。在所有实验中，与其他涉及 APE 的能量源相比，KE 转移似乎对多年代模式的影响很小。这些结果突出了完整 APE – KE 预算的实用性。
经向能量输送极端值和北半球中纬度大气环流：主要天气状况和首选纬向气流
摘要。大气中的温带经向能量输送本质上是间歇性的，其极端值足以影响净季节性输送。在这里，我们研究这些极端输送如何与从行星到天气的多个空间尺度上的大气动力学相关联。我们使用 ERA5 再分析数据对冬季和夏季北半球中纬度地区的经向能量输送进行波数分解。然后，我们将极端输送事件与大气环流异常和主要天气状况联系起来，这些异常和天气状况是通过聚类 500 hPa 位势高度场确定的。一般来说，行星尺度波通过其相位和振幅决定天气尺度斜压活动的强度和经向位置，但不同季节之间存在重要差异。在冬季，大波数（k = 2–3）是导致经向能量输送极端值的主要因素，行星尺度和天气尺度输送极端值几乎从不同时出现。在夏季，极端值与更高的波数（k = 4–6）有关，这些波数被称为天气尺度运动。我们将这些波和输送极端值与最近关于异常强烈和持久的共同作用的结果联系起来
地形罗斯比浪潮在南方中国海
摘要：使用观测值和高分辨率数值模拟研究了深渊南海（SCS）的地形波浪波（TRW）。这些能量波可以占中央SC中深层边界电流和海拔区域中动能（KE）的40％以上。这一比例甚至可以在北部和南部SC的斜坡上达到70％。TRW诱导的电流表现出柱状（即相位）结构，其中速度向下增加。波特性，例如周期（5-60天），波长（100-500 km）和垂直捕获量表（10 2 –10 3 m），根据SC的环境参数的不同。TRW能量沿陡峭的地形传播，相位传播在海上。trws具有高频的攀岩效果比低频的攀爬效果更强，因此可以进一步上坡。对于具有一定频率的TRW，波长和捕获量表以地形β为主导，而组速度对内部Rossby变形半径更敏感。带有水平剪切的背景循环可以改变TRW的波长和方向，如果流速与组速度相当，尤其是在中部，南部和东部SC中。一个案例研究提出了TRW的两个可能的能源：上层的中尺度扰动和深层的大规模背景循环。前者通过压力工作提供KE，而后者通过斜压不稳定性转移了可用的势能（APE）。
斜利的反气旋涡流对相对风应力强迫的响应
摘要：在计算中包括海面电流，可以通过负风能输入来潮湿的中尺度涡流，并且具有涡流寿命的潜在影响。在这里，我们研究了斜力斜体反气旋涡流，但要采用理想化的高分辨率高分辨率数值模型，遭受绝对（无海面电流）和相对（包括海面电流）的风应力。这项研究的结果表明，相对风应力耗散表面平均动能（MKE），并且还通过Ekman泵送整个水柱产生额外的垂直运动。风应力卷曲 - 诱导的Ekman泵送产生额外的巴罗诊所转化（平均平均动能电位），发现通过增加深MKE来抵消表面MKE的阻尼。对相对风应力的缩放分析 - 诱导的斜压转化和相对风应力阻尼确定这些数值的结果，表明额外的能量转换抵消了相对风应力阻尼。更重要的是，发现风应力卷曲 - 诱导的Ekman泵送可以改变表面电势涡度梯度，从而导致涡流的早期不稳定。因此，涡流不稳定性和最终的涡流衰变的开始是在模拟中以相对风应力的较短时间尺度进行的。
内大陆架内潮汐饱和度。第一部分：观测
内大陆架是冲浪区和中大陆架之间的区域，表面和底部边界层 (BBL) 在此汇合甚至重叠 ( Lentz 1994 )。在这里，横岸风有助于跨内大陆架的输送 ( Fewings 等人 2008 )，而中大陆架的输送则由埃克曼动力学引起的沿岸风驱动。内大陆架的另一个先前未研究过的显著特征是，内大陆架是内潮汐几乎失去所有能量的区域。后者是我们在这里的重点，并引出了内大陆架作为内潮汐冲浪区的作用的新区分 ( Becherer 等人 2021 ，以下简称第二部分 )。这种内部冲浪区，其中内部潮汐以受水深限制的饱和状态存在，具有与表面重力波冲浪区类似的特征（Thornton 和 Guza 1983；Battjes 1988）。内部潮汐要么在当地产生（Sharples 等人 2001；Duda 和 Rainville 2008；Kang 和 Fringer 2010），要么在传播路径较长的偏远地区产生（Nash 等人 2012；Kumar 等人 2019），将大量能量传输到内架（Moum 等人 2007b；Kang 和 Fringer 2012）。在这里，能量被湍流耗散，产生斜压混合，从而导致水体转化。在内架上，内部潮汐在驱动
揭示了对低水平风和海洋尺度级别的热量和当前反馈的影响
摘要：在这项研究中，高分辨率耦合的海洋 - 大气模拟在墨西哥湾流进行研究，以研究尺度[O（10）km]热反馈（TFB）和当前反馈（CFB）的影响（CFB）在低水平的大气层和大洋kitecale Kinicetic kinicetic Energy（SKE）上的影响。在子尺度上，TFB和CFB对风和表面应力表现出结构性和破坏性影响，这使得这比中尺度[O（100）km]更复杂。这种硬币的动力改变了经典的耦合系数，构成了单个耦合机制的挑战。在这里，反馈是通过在专用模拟中删除空气上的烙印来分别隔离的。子尺度TFB和CFB都会导致SKE的阻尼。CFB会导致涡流在电流和气氛之间杀死。然而，虽然由于风反应较弱（较少的重新启动），埃迪杀戮应该比其中尺度更具效率，但由于TFB和TFB的能量受到妨碍，其效果受到了TFB的能量和瞬时性能的高度瞬时性质，从而使Ske的降低降低了10％。tfb也有助于减少SKE，主要是通过引起势能下水道，这与湍流热孔相关，尤其是在10 km的尺度上。倾斜的能量下沉会通过降低的斜压能量转换影响SKE，尽管这是由于Ekman泵送CFB泵送的增加而稍微调节了这一点。未来的参数化应具有比例意识，并考虑了TFB和CFB对动量和热量量的影响。我们的结果强调了在子尺度上同时考虑TFB和CFB的重要性，并突出了中尺度CFB参数化的局限性在子尺度应用程序中的局限性。