海洋中垂直切变速度最大的区域是哪里?

Question

虽然海洋中有些地区有很强的潮汐流，但这些洋流主要是正压性的。我的问题与速度的最大垂直差有关，它很可能是斜压性质的。剪切最大的位置在哪里?这个切变的大小是多少?

Answer 1

在赤道暗流、海峡(如直布罗陀海峡、博斯普鲁斯海峡)和内波强烈的温跃层区域(如南海)，与分层界面速度切变相关的区域尤其强烈。

这些区域通常与强湍流有关，这是强速度剪切和剪切不稳定性的直接结果，这些剪切和剪切不稳定性触发开尔文-亥姆霍兹波浪(如果理查德森数在足够长的时间内小于1/4)以及随后的流体静力不稳定结构和混合。

剪切强度的例子:

• 最大的赤道潜流：$du/dz \约0.02$年代$ ^ {1} $

  在混合层的底部，赤道潜流的核心上方，切变最大。参见彼得斯等人(1988)的图表https://i.imgur.com/YbmAtV2.png

• 在Carmarinal的东边直布罗陀海峡：$du/dz \约0.024$年代$ ^ {1} $

  在地中海，水作为一股潜流向西流经直布罗陀海峡进入加的斯湾，当这些水向北急转弯时，当遇到葡萄牙西海岸的峡谷和水下水深特征时，它们可能会产生地下漩涡或“Meddies”。

• 振幅非常大南海内波：$du/dz \约0.05$年代$ ^ {1} $

  在南海，非常大振幅内孤立波是在温跃层上传播的普遍特征，其固有的大切变横过界面。参见Lien et al(2014)的图表https://i.imgur.com/qhQBI9g.png

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引用:

李仁杰，杨益昌，马瑞瑞，2014:大振幅南海北部观测到的内孤立波:性质和能量学。期刊。Oceanogr。，44，1095- - - - - -1115.

Fernando, Harindra JS。“分层流体中的湍流混合。”流体力学年鉴23.1(1991):455-493。

史蒂夫·a·索普《汹涌的海洋》。剑桥大学出版社，2005年。

彼得斯，H.， M. C.格雷格和J. M.图尔。关于赤道湍流的参数化。地球物理研究:海洋(1978-2012)93。C2(1988): 1199-1218。