El impacto de la resolución horizontal en las transferencias de energía en modelos oceánicos globales
Autores: Kjellsson, Joakim; Zanna, Laure
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
El impacto de la resolución horizontal en las transferencias de energía en modelos oceánicos globales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Océano
Flujos de energía
Presupuesto de energía cinética
Remolinos
Resolución horizontal
Mesoscala.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El océano es un fluido turbulento con procesos que actúan en una variedad de escalas espacio-temporales. Las estimaciones de los flujos de energía entre escalas de longitud nos permiten entender cómo se mantiene el flujo medio, así como cómo se forman y disipan los remolinos de mesoescala. Aquí, cuantificamos el presupuesto de energía cinética en un conjunto de modelos oceánicos globales realistas, con diferentes resoluciones horizontales y viscosidad horizontal. Mostramos que los modelos oceánicos que permiten remolinos tienen cascadas de energía cinética más débiles que los modelos que resuelven remolinos debido a discrepancias en el efecto de la forzamiento del viento, la viscosidad horizontal, la conversión de energía potencial a cinética y las interacciones no lineales en el presupuesto de energía cinética (KE). Sin embargo, el cambio en la energía cinética de los remolinos entre el modelo que permite remolinos y el modelo que resuelve remolinos no es suficiente para cambiar notablemente la escala donde la cascada inversa se detiene o la escala de Rhines. Además, mostramos que el mecanismo por el cual los flujos baroclínicos se organizan en flujos barotrópicos es más débil a menor resolución, lo que resulta en un flujo más baroclínico. Por lo tanto, la resolución horizontal impacta la estructura vertical del flujo simulado. Nuestros resultados sugieren que el efecto de los remolinos de mesoescala puede ser parametrizado al aumentar la conversión de energía potencial a cinética, es decir, los gradientes de presión horizontal, o al aumentar la cascada inversa de energía cinética.
Descripción
El océano es un fluido turbulento con procesos que actúan en una variedad de escalas espacio-temporales. Las estimaciones de los flujos de energía entre escalas de longitud nos permiten entender cómo se mantiene el flujo medio, así como cómo se forman y disipan los remolinos de mesoescala. Aquí, cuantificamos el presupuesto de energía cinética en un conjunto de modelos oceánicos globales realistas, con diferentes resoluciones horizontales y viscosidad horizontal. Mostramos que los modelos oceánicos que permiten remolinos tienen cascadas de energía cinética más débiles que los modelos que resuelven remolinos debido a discrepancias en el efecto de la forzamiento del viento, la viscosidad horizontal, la conversión de energía potencial a cinética y las interacciones no lineales en el presupuesto de energía cinética (KE). Sin embargo, el cambio en la energía cinética de los remolinos entre el modelo que permite remolinos y el modelo que resuelve remolinos no es suficiente para cambiar notablemente la escala donde la cascada inversa se detiene o la escala de Rhines. Además, mostramos que el mecanismo por el cual los flujos baroclínicos se organizan en flujos barotrópicos es más débil a menor resolución, lo que resulta en un flujo más baroclínico. Por lo tanto, la resolución horizontal impacta la estructura vertical del flujo simulado. Nuestros resultados sugieren que el efecto de los remolinos de mesoescala puede ser parametrizado al aumentar la conversión de energía potencial a cinética, es decir, los gradientes de presión horizontal, o al aumentar la cascada inversa de energía cinética.