La interacción de dos vórtices superficiales cerca de una pendiente topográfica en un océano estratificado
Autores: de Marez, Charly; Carton, Xavier; Morvan, Mathieu; Reinaud, Jean N.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
La interacción de dos vórtices superficiales cerca de una pendiente topográfica en un océano estratificado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Influencia
Topografía
Vórtices
Fusión
Ciclones
Interacción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Estudiamos la influencia de la topografía del fondo en la interacción de dos vórtices idénticos en un modelo cuasi-geostrófico de dos capas. Los dos vórtices tienen vorticidad potencial uniformemente a tramos y se encuentran en la capa superior del modelo. La topografía es una pendiente suave en el fondo. Para dos ciclones, la topografía modifica la distancia crítica de fusión y la eficiencia de fusión: la onda topográfica y los vórtices pueden adveccionar los dos ciclones a lo largo de la plataforma cuando están inicialmente lejos de ella o hacia la plataforma cuando están inicialmente más cerca. También pueden adveccionar los dos ciclones el uno hacia el otro y, por lo tanto, favorecer la fusión. Los ciclones se deforman y el campo de vorticidad potencial sufre filamentación. Se observan regímenes de fusión parcial de vórtices o de división de vórtices. Se analizan las interacciones de los polos de vorticidad en las dos capas para explicar la evolución de los dos ciclones de la capa superior. Para una topografía más alta, aparecen dos nuevos regímenes: deriva de vórtices y división; y filamentación y fusión asimétrica. Se deben al acoplamiento hetonico de la vorticidad de la capa inferior con los vórtices de la capa superior (un heton es un dipolo de vórtice baroclínico, que transporta calor y momento y se propaga horizontalmente en el fluido), o a la fuerte cizalladura que el primero ejerce sobre el segundo. La interacción de dos anticiclones muestra regímenes de co-rotación o fusión, pero específicamente, conduce a la deriva de los dos vórtices alejándose de la pendiente, a través de un acoplamiento hetonico con vorticidad de signo opuesto en la capa inferior. Esta vorticidad se origina en la ruptura de la onda topográfica. El análisis de la evolución de trazadores pasivos confirma la deriva costera o de alta mar del fluido, la formación de frentes de trazadores a lo largo de filamentos y su agitación en regiones de fusión de vórtices. Las trayectorias de las partículas indican cómo el fluido inicialmente en los vórtices se partitiona finalmente.
Descripción
Estudiamos la influencia de la topografía del fondo en la interacción de dos vórtices idénticos en un modelo cuasi-geostrófico de dos capas. Los dos vórtices tienen vorticidad potencial uniformemente a tramos y se encuentran en la capa superior del modelo. La topografía es una pendiente suave en el fondo. Para dos ciclones, la topografía modifica la distancia crítica de fusión y la eficiencia de fusión: la onda topográfica y los vórtices pueden adveccionar los dos ciclones a lo largo de la plataforma cuando están inicialmente lejos de ella o hacia la plataforma cuando están inicialmente más cerca. También pueden adveccionar los dos ciclones el uno hacia el otro y, por lo tanto, favorecer la fusión. Los ciclones se deforman y el campo de vorticidad potencial sufre filamentación. Se observan regímenes de fusión parcial de vórtices o de división de vórtices. Se analizan las interacciones de los polos de vorticidad en las dos capas para explicar la evolución de los dos ciclones de la capa superior. Para una topografía más alta, aparecen dos nuevos regímenes: deriva de vórtices y división; y filamentación y fusión asimétrica. Se deben al acoplamiento hetonico de la vorticidad de la capa inferior con los vórtices de la capa superior (un heton es un dipolo de vórtice baroclínico, que transporta calor y momento y se propaga horizontalmente en el fluido), o a la fuerte cizalladura que el primero ejerce sobre el segundo. La interacción de dos anticiclones muestra regímenes de co-rotación o fusión, pero específicamente, conduce a la deriva de los dos vórtices alejándose de la pendiente, a través de un acoplamiento hetonico con vorticidad de signo opuesto en la capa inferior. Esta vorticidad se origina en la ruptura de la onda topográfica. El análisis de la evolución de trazadores pasivos confirma la deriva costera o de alta mar del fluido, la formación de frentes de trazadores a lo largo de filamentos y su agitación en regiones de fusión de vórtices. Las trayectorias de las partículas indican cómo el fluido inicialmente en los vórtices se partitiona finalmente.