Modelado matemático de la interacción de vórtices utilizando un modelo cuasigeostrofico de tres capas. parte 2: enfoque de vórtice de núcleo finito y aplicación oceanográfica
Autores: Sokolovskiy, Mikhail A.; Carton, Xavier J.; Filyushkin, Boris N.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Modelado matemático de la interacción de vórtices utilizando un modelo cuasigeostrofico de tres capas. parte 2: enfoque de vórtice de núcleo finito y aplicación oceanográfica
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Vórtice de superficie a gran escala
Capa intermedia
Vórtices intratermoclinales
Compuesto de vórtices
Dipolos de lente
Esfuerzo cortante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
La versión de tres capas del método de dinámica de contornos/cirugía se utiliza para estudiar los mecanismos de interacción de un vórtice de superficie a gran escala con un vórtice/vórtices más pequeños de la capa intermedia (prototipos de vórtices intratermoclina en el océano) pertenecientes a la capa intermedia de un fluido rotativo de tres capas. Se asume que la capa inferior es dinámicamente pasiva. La distribución de densidad vertical constante por tramos aproxima el perfil promedio a largo plazo para el Atlántico Norte, donde los remolinos intratermoclina se observan con mayor frecuencia a profundidades de 300-1600 m. Se realizaron experimentos numéricos con diferentes configuraciones iniciales de vórtices, para evaluar varios efectos. En primer lugar, se evaluó la estabilidad del compuesto de vórtices. La mayoría de las veces, permanece compacto, pero cuando es inestable, puede romperse como dipolos de vórtices acoplados verticalmente (llamados hetones). En segundo lugar, estudiamos la interacción entre un ciclón inclinado verticalmente y lentes. Luego, las lentes experimentan una rotación en sentido antihorario determinada por el ciclón de superficie. Las lentes pueden inducir alineación o acoplamiento con la vorticidad ciclónica por encima de ellas. Solo las lentes muy débiles son destruidas por el esfuerzo cortante ejercido por el ciclón de superficie. En tercer lugar, bajo la influencia de dipolos de lentes, el ciclón de superficie puede ser desgarrado. En particular, el desprendimiento de pares de vórtices en movimiento rápido en la superficie refleja la presencia de dipolos de lentes debajo. Los pequeños remolinos que se mueven más lentamente también pueden ser arrancados del ciclón de superficie principal. En este caso, no parecen estar acoplados con los vórtices de la capa intermedia. Son el resultado de una gran deformación inducida por el cizallamiento. Se señalan las características comunes y diferentes de la interacción de vórtices, modeladas en el marco de la teoría de vórtices de núcleo puntual y finito.
Descripción
La versión de tres capas del método de dinámica de contornos/cirugía se utiliza para estudiar los mecanismos de interacción de un vórtice de superficie a gran escala con un vórtice/vórtices más pequeños de la capa intermedia (prototipos de vórtices intratermoclina en el océano) pertenecientes a la capa intermedia de un fluido rotativo de tres capas. Se asume que la capa inferior es dinámicamente pasiva. La distribución de densidad vertical constante por tramos aproxima el perfil promedio a largo plazo para el Atlántico Norte, donde los remolinos intratermoclina se observan con mayor frecuencia a profundidades de 300-1600 m. Se realizaron experimentos numéricos con diferentes configuraciones iniciales de vórtices, para evaluar varios efectos. En primer lugar, se evaluó la estabilidad del compuesto de vórtices. La mayoría de las veces, permanece compacto, pero cuando es inestable, puede romperse como dipolos de vórtices acoplados verticalmente (llamados hetones). En segundo lugar, estudiamos la interacción entre un ciclón inclinado verticalmente y lentes. Luego, las lentes experimentan una rotación en sentido antihorario determinada por el ciclón de superficie. Las lentes pueden inducir alineación o acoplamiento con la vorticidad ciclónica por encima de ellas. Solo las lentes muy débiles son destruidas por el esfuerzo cortante ejercido por el ciclón de superficie. En tercer lugar, bajo la influencia de dipolos de lentes, el ciclón de superficie puede ser desgarrado. En particular, el desprendimiento de pares de vórtices en movimiento rápido en la superficie refleja la presencia de dipolos de lentes debajo. Los pequeños remolinos que se mueven más lentamente también pueden ser arrancados del ciclón de superficie principal. En este caso, no parecen estar acoplados con los vórtices de la capa intermedia. Son el resultado de una gran deformación inducida por el cizallamiento. Se señalan las características comunes y diferentes de la interacción de vórtices, modeladas en el marco de la teoría de vórtices de núcleo puntual y finito.