Новая система диагностики дает представление о переносе океанских вихрей

Ученые из Института физики атмосферы (IAP) Китайской академии наук разработали новую диагностическую систему, позволяющую лучше понять и проанализировать сложный изонейтральный океанический мезомасштабный вихревой транспорт в обширном Южном океане.

Исследование было опубликованов Журнале достижений в моделировании систем Земли.

Мезомасштабные вихри, которые содержат большую часть кинетической энергии океана, влияют на перенос океанского материала, баланс импульса и взаимодействие с крупномасштабной и субмезомасштабной циркуляцией океана.

Исследование предлагает более детальный взгляд на динамику переноса вихревой потенциальной завихренности (PV). «В этой новой структуре мы вводим разложение Леонарда в моделировании больших вихрей и стационарно-переходное разложение, чтобы создать более целостную картину переноса океанскими вихрями», — сказал Цзинвэй Се, кандидат наук в IAP и первый автор исследования.

Первоначально предложенное для атмосферных течений в 1960-х годах, моделирование крупных вихрей (LES) стало весьма многообещающим и успешным методом моделирования турбулентных потоков, особенно в сочетании с крупномасштабным моделированием океана. В этом исследовании также представлены несколько концепций LES, в надежде пролить свет на любое потенциальное моделирование и параметризацию океана.

Исследователи применили свой метод диагностики к данным реалистичной модели Южного океана и исследовали вихревой перенос с точки зрения зависимости от масштаба, потенциальной энстрофии и анизотропии. «Путем систематического исследования многомасштабных динамических свойств обобщенного вихревого фотоэлектрического потока и соответствующего ему фотоэлектрического транспортного тензора наше исследование может обеспечить теоретическую поддержку любой потенциальной параметризации», — сказал Се.

Хотя диагностическая основа может показаться весьма технической, ее правильное применение может помочь заполнить пробелы в знаниях между динамикой океана и его моделированием.

- Этот пресс-релиз был первоначально опубликован на веб-сайте Института физики атмосферы Китайской академии наук.