Boundary layer energetics of rapid wind and wave forced mixing events

斯托克斯漂移 边界层 湍流动能 机械 物理 消散 动能 惯性波 混合层 破碎波 风应力 湍流 大气科学 气象学 表面波 经典力学 波传播 热力学 天文 量子力学 纵波 机械波
作者
Eric D. Skyllingstad,Roger M. Samelson,Harper Simmons,Lou S. Laurent,Sophia Merrifield,Thilo Klenz,Luca Centuroni
出处
期刊:Journal of Physical Oceanography [American Meteorological Society]
标识
DOI:10.1175/jpo-d-22-0150.1
摘要

Abstract The observed development of deep mixed layers and the dependence of intense, deep-mixing events on wind and wave conditions are studied using an ocean LES model with and without an imposed Stokes-drift wave forcing. Model results are compared to glider measurements of the ocean vertical temperature, salinity and turbulence kinetic energy ( TKE ) dissipation rate structure collected in the Icelandic Basin. Observed wind stress reached 0.8 N m −2 with significant wave height of 4-6 m, while boundary layer depths reached 180 m. We find that wave forcing, via the commonly used Stokes drift vortex force parameterization, is crucial for accurate prediction of boundary layer depth as characterized by measured and predicted TKE dissipation rate profiles. Analysis of the boundary layer kinetic energy (KE) budget using a modified total Lagrangian-mean energy equation, derived for the wave averaged Boussinesq equations by requiring that the rotational inertial terms vanish identically as in the standard energy budget without Stokes forcing, suggests that wind work should be calculated using both the surface current and surface Stokes drift. A large percentage of total wind energy is transferred to model TKE via regular and Stokes drift shear production and dissipated. However, resonance by clockwise rotation of the winds can greatly enhance the generation of inertial current mean KE ( MKE ). Without resonance, TKE production is about 5 times greater than MKE generation, whereas with resonance this ratio decreases to roughly 2. The results have implications for the problem of estimating the global kinetic energy budget of the ocean.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
duoduo发布了新的文献求助200
刚刚
刚刚
无私的妍发布了新的文献求助10
刚刚
小t001完成签到,获得积分20
1秒前
高铁完成签到,获得积分10
2秒前
陈登给YY的求助进行了留言
5秒前
Hello应助典雅宛秋采纳,获得10
5秒前
小布丁完成签到 ,获得积分10
5秒前
8秒前
科研通AI6.4应助36G采纳,获得10
8秒前
8秒前
郭氧化氢完成签到,获得积分10
9秒前
乐观夜白发布了新的文献求助10
9秒前
科研小呆瓜完成签到,获得积分10
9秒前
良晤完成签到,获得积分10
9秒前
lilac完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
陈登应助YY采纳,获得10
10秒前
Cici完成签到,获得积分10
10秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
lsy发布了新的文献求助10
11秒前
Ascent应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
aajhajkahna应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
我是老大应助灵巧的大开采纳,获得10
11秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
逝水流年完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
科研通AI6.2应助小t001采纳,获得10
13秒前
阴歌圩阳给阴歌圩阳的求助进行了留言
13秒前
直率雪曼发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
情怀应助Colin采纳,获得10
15秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7328972
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8943503
关于积分的说明 18970001
捐赠科研通 6984598
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216390
关于科研通互助平台的介绍 2383106
邀请新用户注册赠送积分活动 2195877