A theory for the atmospheric energy spectrum: Depth-limited temperature anomalies at the tropopause
Notice bibliographique
Résumé
The horizontal spectra of atmospheric wind and temperature at the tropopause have a steep -3 slope at synoptic scales, but transition to -5/3 at wavelengths of the order of 500-1,000 km [Nastrom, G. D. & Gage, K. S. (1985) J. Atmos. Sci. 42, 950-960]. Here we demonstrate that a model that assumes zero potential vorticity and constant stratification N over a finite-depth H in the troposphere exhibits the same type of spectra. In this model, temperature perturbations generated at the planetary scale excite a direct cascade of energy with a slope of -3 at large scales, -5/3 at small scales, and a transition near horizontal wavenumber k(t) = f/NH, where f is the Coriolis parameter. Ballpark atmospheric estimates for N, f, and H give a transition wavenumber near that observed, and numerical simulations of the previously undescribed model verify the expected behavior. Despite its simplicity, the model is consistent with a number of perplexing features in the observations and demonstrates that a complete theory for mesoscale dynamics must take temperature advection at boundaries into account.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».