摘要:我们利用 2019 年 5 月至 6 月 30 天内具有真实大气强迫和背景环流的全球 1/25 8 混合坐标海洋模型 (HYCOM) 模拟研究了风致近惯性波 (NIW) 的产生、传播和消散。计算了总场的时间平均近惯性风能输入和深度积分能量平衡项,并将场分解为垂直模式以区分 NIW 能量的辐射和(局部)耗散分量。只有 30.3% 的近惯性风输入投射到前五个模式上,而前五个模式中的 NIW 能量之和占总 NIW 能量的 58%。几乎所有深度积分的 NIW 水平能量通量都投射到前五种模式上。NIW 模式的耗散和衰减距离的全球分布证实,低纬度是高纬度产生的 NIW 能量的汇聚点。发现 NIW 能量的局部耗散部分 q 局部 在整个全球海洋中是均匀的,全球平均值为 0.79。水平 NIW 通量从具有气旋涡度的区域发散,并汇聚在具有反气旋涡度的区域;也就是说,反气旋涡流是 NIW 能量通量的汇聚点 (特别是对于较高模式而言)。大多数未投射到模式上的残余能量在反气旋涡流中向下传播。全球近惯性风能输入量在30天内为0.21TW,其中只有19%传输到500米深度以下。
Al 中的自旋寿命。(c)由不同自旋轨道耦合强度参数(b 分别为 0.1、0.02 和 0.005)的隧道磁阻 (TMR) 比推导的自旋寿命的温度依赖性。(d)超连续磁共振涡旋介导的自旋电流示意图。上平面:自旋角动量和超连续磁共振涡旋涡度之间的嬗变。下图:磁性绝缘体 (MI)/SC/MI 结构中通过超连续磁共振涡旋液体进行自旋传输的理论预测。(e)用于探测磁振子和涡旋之间耦合的 Nb/Py 异质结构的器件结构。金电极用作天线来激发和检测 Py 中的磁振子自旋波。(f)归一化的磁振子自旋波传输图与平面外磁场和自旋波频率的关系。两个带隙特征与第一和第二布拉格散射条件吻合得很好。 (bc) 改编自参考文献 [8],经许可,版权归 Springer Nature 2010 所有。(d) 改编自参考文献 [9],经许可,版权归 APS 2018 所有。(ef) 改编自参考文献 [41],经许可,版权归 Springer Nature 2019 所有。
基于高分辨率湍流微结构和近地表速度数据,研究了本格拉上升流系统(东南大西洋)中瞬态上升流细丝内的锋面不稳定性及其与湍流的关系。我们的研究重点是位于细丝边缘的尖锐亚中尺度锋面,其特点是持续的下锋风、强劲的锋面急流和剧烈的湍流。我们的分析揭示了三种不同的锋面稳定状态。(i)在锋面的浅侧,发现了一个 30-40 米深的湍流表面层,具有低位势涡度 (PV)。这个低位势涡度区域呈现出明确的两层结构,上层为对流(埃克曼强迫),下层为稳定分层,其中湍流由强迫对称不稳定性 (FSI) 驱动。该区域的耗散率与埃克曼浮力通量成比例,与 FSI 的最新数值模拟具有很好的定量一致性。(ii)在锋面喷射的气旋侧翼内,靠近横向锋面密度梯度的最大值,气旋涡度足够强,可以抑制 FSI。该区域的湍流是由边缘剪切不稳定性驱动的。(iii)在锋面喷射的反气旋侧翼内,混合惯性/对称不稳定性的条件得到满足。我们的数据为 FSI、惯性不稳定性和边缘剪切不稳定性与亚中尺度锋面和细丝中整体动能耗散的相关性提供了直接证据。