物理学 > 大气与海洋物理
[提交于 2023年10月11日
]
标题: 波与平均流相互作用的多尺度动力学:从非线性WKB理论到天气和气候模型中的重力波参数化
标题: Multi-Scale Dynamics of the Interaction Between Waves and Mean Flows: From Nonlinear WKB Theory to Gravity-Wave Parameterizations in Weather and Climate Models
摘要: 小尺度波与大尺度流之间的相互作用可以通过一种多尺度理论来描述,该理论是天气和气候模型中新型次网格尺度重力波(GW)参数化方法的基础。 此处回顾了该理论的发展。 它适用于所有有趣的大气分层区域,即也适用于中间大气中出现的中等强度分层,从而扩展了准地转理论推导的经典假设。 在强波幅情况下,会出现一个完全非线性的理论,而对于弱GW幅值,则由一个准线性理论进行补充。 后者允许扩展到谱描述,这构成了避免由于焦散线引起的不稳定性(例如来自GW反射)的数值实现基础。 讨论了能量和位涡的守恒性质,以及GW对大尺度流产生影响的条件。 描述了该理论在大气模型中GW参数化的数值实现,并讨论了与经典GW参数化相比该方法的后果。 尽管比后者更昂贵,但它表现出显著增强的真实性,同时比需要解析所有相关GW的方法要高效得多。 所报告的理论及其实施可能还对其他波-平均相互作用的高效且具有概念洞察力的描述具有兴趣,包括那些焦散线形成带来特殊挑战的情况。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.