Numerical Simulations of Internal Gravity Wave Breaking in the Middle Atmosphere: The Influence of Dispersion and Three-Dimensionalization
Notice bibliographique
Résumé
A series of new analyses of the problem of the evolution of the internal gravity wave field that is excited when a uniformly stratified fluid flows over monochromatic topography is presented.Results demonstrate that upward-propagating waves overturn and break when they reach sufficient amplitude.The breaking of the wave field may occur due to either one or the other of two main effects, namely, the instability of the propagating wave front and the instability of the wave established behind the advancing front.The analysis of the wavemean flow momentum transfer process reveals significant differences between these results and the predictions of two main gravity wave drag parameterization schemes (viz., those based upon so-called saturation theory and the spectral theory based on the critical layer absorption mechanism) regarding the dynamics of wave breaking and the spatial distribution of the resulting momentum transfer.The vertical extent and structure of the breaking region and, hence, the momentum transfer from the wave field to the mean flow, are shown to be highly sensitive to the governing parameter aN/U (U and N are, respectively, the velocity and buoyancy frequency characteristic of the upstream incident flow, while a is the wavelength of a quasi-topographic forcing).This nondimensional parameter provides a measure of the importance of nonhydrostatic effects.When the flow is allowed to access the third spatial dimension, the simulations demonstrate that it develops intense three-dimensional motions in the regions of wave breaking.An instability first appears in the form of streamwise-oriented vortices of alternating sign that are consistent with typical convective instability patterns observed previously by different authors.It was observed, however, that two-dimensional coherence of the main flow is still maintained at the coarse-grain scale although the instability does lead to the onset of small-scale turbulence.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 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 ».