Anelastic internal wave reflection and transmission in uniform retrograde shear
Notice bibliographique
Résumé
We perform fully nonlinear simulations in two dimensions of a horizontally periodic, vertically localized, anelastic internal wavepacket in order to examine the effects of weak and strong nonlinearity upon wavepackets approaching a reflection level in uniform retrograde shear. Transmission, reflection, and momentum deposition are measured in terms of the horizontal momentum associated with the wave-induced mean flow. These are determined in part as they depend upon the initial wavenumber vector, \documentclass[12pt]{minimal}\begin{document}$\vec{k}=(k,m)$\end{document}k⃗=(k,m), which determines the modulational stability (if |m/k| ≳ 0.7) or instability (if |m/k| ≲ 0.7) of moderately large amplitude quasi-monochromatic internal wavepackets. Whether modulationally stable or unstable, the evolution of the wavepacket is determined by the height of the reflection level predicted by linear theory, zr, relative to the height, zΔ, at which weak nonlinearity becomes significant, and the height, \documentclass[12pt]{minimal}\begin{document}$z_b>z_\Delta$\end{document}zb>zΔ, at which linear theory predicts anelastic waves first overturn in the absence of shear. If \documentclass[12pt]{minimal}\begin{document}$z_r<z_\Delta$\end{document}zr<zΔ, the amplitude remains sufficiently small and the waves reflect as predicted by linear theory. If zr is moderately larger than \documentclass[12pt]{minimal}\begin{document}$z_\Delta$\end{document}zΔ, a fraction of the momentum associated with the wavepackets transmits past the reflection level. This is because the positive shear associated with the wave-induced mean flow can partially shield the wavepacket from the influence of the negative background shear enhancing its transmission. The effect is enhanced for weakly nonlinear modulational unstable wavepackets that narrow and grow in amplitude faster than the anelastic growth rate. However, as nonlinear effects become more pronounced, a significant fraction of the momentum associated with the wavepacket is irreversibly deposited to the background below the reflection level. This is particularly the case for modulationally unstable wavepackets, whose enhanced amplitude growth leads to overturning below the predicted breaking level. Because the growth in the amplitude envelope of modulationally stable wavepackets is retarded by weakly nonlinear effects, reflection is enhanced and transmission retarded relative to their modulationally unstable counterparts. Applications to mountain wave propagation through the stratosphere in the winter hemisphere are discussed.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».