Trapped internal waves over topography: Non-Boussinesq effects, symmetry breaking and downstream recovery jumps
Notice bibliographique
Résumé
It is well-known that in certain parameter regimes, the steady flow of a density stratified fluid over topography can yield large amplitude internal waves. We discuss an embedded boundary method to solve the Dubreil-Jacotin-Long (DJL) equation for steady-state, supercritical flows over topography in an inviscid, stratified fluid. The DJL equation is equivalent to the full set of stratified steady Euler equations and thus the waves we compute are exact nonlinear solutions. The numerical method presented yields far better scaling with increase in grid size than other iterative methods that have been used to solve this equation, and this in turn allows for a more thorough exploration of parameter space. For waves under the Boussinesq approximation, we contrast the properties of trapped waves over hill-like and valley-like topography, finding that the symmetry of freely propagating solitary waves when the stratification is reflected across the middepth is not present for trapped waves. We extend the derivation of the DJL equation to the non-Boussinesq case and discuss the effect of the new, non-Boussinesq terms on the structure of the trapped waves, finding that the sharp transition between large and small amplitude waves observed under the Boussinesq approximation is much more gradual when the Boussinesq approximation is relaxed. Finally, we demonstrate the existence of asymmetric steady states over hill-like topography where the flow is subcritical upstream of the topography but transitions to supercritical somewhere over the hill. Waves in this new class of exact solutions are related to so-called downstream recovery jumps predicted on the basis of hydrostatic (shallow water) theories, but when breaking does not occur the recovery jump does not stop propagating downstream and an asymmetric state across the topography maximum is reached for long times.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».