Sobre la Frecuencia de las Ondas de Gravedad Internas en la Atmósfera: Comparando la Teoría con las Observaciones
Autores: Zakinyan, Robert G.; Kamil, Alaa H.; Svetlichny, Vladislav A.; Zakinyan, Arthur R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Sobre la Frecuencia de las Ondas de Gravedad Internas en la Atmósfera: Comparando la Teoría con las Observaciones
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Ondas de gravedad internas
Aproximación
Relación de dispersión
Frecuencia
Temperatura de fondo
Cizalladura del viento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo está dedicado a la dinámica de la propagación de ondas internas de gravedad (IGWs) a escala no planetaria en la atmósfera estratificada. Consideramos el sistema de ecuaciones que describe las ondas internas de gravedad en tres aproximaciones: (1) la aproximación de fluido incompresible, (2) la aproximación de gas anelástico (fluido compresible) y (3) una nueva aproximación llamada la aproximación de gas no Boussinesq. Para cada aproximación, se da una relación de dispersión diferente, de la cual se deduce que la frecuencia de oscilación de las ondas internas de gravedad depende de la dirección de propagación, los componentes horizontal y vertical del vector de onda, el gradiente vertical de la temperatura de fondo y el cizallamiento del viento de fondo. En cada uno de los tres casos, la frecuencia máxima de las ondas internas de gravedad es diferente. Además, en la aproximación de gas anelástico, la frecuencia máxima es igual a la frecuencia de flotabilidad de Brunt-Väisälä, y en la aproximación de fluido incompresible, es mayor que la frecuencia de Brunt-Väisälä por un factor de . En el modelo propuesto en este artículo, el valor de la frecuencia máxima de las ondas internas de gravedad ocupa una posición intermedia entre los límites anteriores. Surge la pregunta: ¿cuál de las representaciones de fluido anteriores describe adecuadamente la dinámica de las ondas internas de gravedad? Este artículo compara las teorías anteriores con datos observacionales y experimentos.
Descripción
Este artículo está dedicado a la dinámica de la propagación de ondas internas de gravedad (IGWs) a escala no planetaria en la atmósfera estratificada. Consideramos el sistema de ecuaciones que describe las ondas internas de gravedad en tres aproximaciones: (1) la aproximación de fluido incompresible, (2) la aproximación de gas anelástico (fluido compresible) y (3) una nueva aproximación llamada la aproximación de gas no Boussinesq. Para cada aproximación, se da una relación de dispersión diferente, de la cual se deduce que la frecuencia de oscilación de las ondas internas de gravedad depende de la dirección de propagación, los componentes horizontal y vertical del vector de onda, el gradiente vertical de la temperatura de fondo y el cizallamiento del viento de fondo. En cada uno de los tres casos, la frecuencia máxima de las ondas internas de gravedad es diferente. Además, en la aproximación de gas anelástico, la frecuencia máxima es igual a la frecuencia de flotabilidad de Brunt-Väisälä, y en la aproximación de fluido incompresible, es mayor que la frecuencia de Brunt-Väisälä por un factor de . En el modelo propuesto en este artículo, el valor de la frecuencia máxima de las ondas internas de gravedad ocupa una posición intermedia entre los límites anteriores. Surge la pregunta: ¿cuál de las representaciones de fluido anteriores describe adecuadamente la dinámica de las ondas internas de gravedad? Este artículo compara las teorías anteriores con datos observacionales y experimentos.