Numerical simulations of shoaling internal solitary waves of elevation
Notice bibliographique
Résumé
We present high-resolution, two- and three-dimensional direct numerical simulations of large amplitude internal solitary waves of elevation on the laboratory scale, shoaling onto and over a small-amplitude shelf. The three-dimensional, mapped coordinate, spectral collocation method used for the simulations allows for accurate modelling of both the shoaling waves and the bottom boundary layer. The shoaling of the waves is characterized by the formation of a quasi-trapped core which undergoes a spatially growing stratified shear instability at its edge and a lobe-cleft instability in its nose. Both of these instabilities develop and three-dimensionalize concurrently, leading to strong bottom shear stress. We explore significant regions of Schmidt and Reynolds number space and demonstrate that the formation of shear instabilities during shoaling is robust and should be readily observable in a number of standard laboratory setups. In the experiments with a corrugated bottom boundary, boundary layer separation is found inside each of the corrugations during shoaling. This more complex boundary layer phenomenology precludes the formation of the lobe-cleft instability almost completely and hence provides a different mechanism for fluid and material exchange across the bottom boundary layer. Our analyses suggest that all of these wave-induced instabilities can lead to enhanced turbulence in the water column and increased shear stress on the bottom boundary. Through the generation and evolution of these instabilities, the shoaling of internal solitary waves of elevation is likely to provide systematic mechanisms for material mixing, cross-boundary layer transport, and sediment resuspension.
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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 ».