Новый диагностический подход позволяет лучше понять перенос океаническими вихрями в Южном океане

Ученые из Института физики атмосферы Китайской академии наук разработали новый диагностический подход для лучшего понимания и анализа сложного изонейтрального переноса мезомасштабными океаническими вихрями в обширном Южном океане. Исследование было опубликовано в Journal of Advances in Modeling Earth Systems 8 июля.

Мезомасштабные вихри, содержащие большую часть кинетической энергии океана, влияют на перенос вещества, баланс импульса и взаимодействие с крупномасштабной и субмезомасштабной циркуляцией.

Исследование предлагает более детальный взгляд на динамику переноса потенциальной завихренности (PV). «В этом новом подходе мы используем декомпозицию Леонарда из моделирования крупных вихрей и стационарно-транзиентную декомпозицию, чтобы создать более целостную картину переноса океаническими вихрями», — сказал Се Цзинвэй, аспирант Института и первый автор исследования.

Моделирование крупных вихрей (LES), изначально предложенное для атмосферных потоков в 1960-х годах, стало многообещающим методом моделирования турбулентных течений, особенно в сочетании с крупномасштабным моделированием океана. Это исследование также вводит несколько концепций LES, что может способствовать развитию океанического моделирования и параметризации.

Исследователи применили свой диагностический метод к реалистичным модельным данным по Южному океану и изучили вихревой перенос с точки зрения зависимости от масштаба, потенциальной энстрофии и анизотропии. «Систематически исследуя многоуровневые динамические свойства в обобщенном потоке вихревой PV и соответствующем тензоре переноса PV, наше исследование может обеспечить теоретическую поддержку для потенциальной параметризации», — отметил Се.

Хотя диагностический подход может показаться высокотехнологичным, его корректное применение может помочь заполнить пробелы в знаниях между динамикой океана и его моделированием.