Transient energy growth in the ageostrophic Eady model
Notice bibliographique
Résumé
The problem of optimal initial disturbances in thermal wind shear is revisited and extended to include non-hydrostatic effects. This systematic study compares transient and modal growth rates of submesoscale instabilities over a large range of zonal and meridional wavenumbers, aspect ratios and different Richardson number regimes. Selection criteria were derived to remove spurious and unresolved instability modes that arise from the eigenvalue problem and we generalize the study of the hydrostatic Eady problem by Heifetz & Farrell (J. Atmos. Sci., vol. 60, 2003; J. Atmos. Sci., vol. 64 (12), 2007, pp. 4366–4382; Q. J. R. Meteorol. Soc., vol. 134 (635), 2008, pp. 1627–1633) to thin fronts, characterized by large aspect ratios. Such fronts are commonly found at the early stages of frontogenesis, for example, in the ocean mesoscale eddies and near the eye wall of hurricanes. In particular, we show that transient energy growth rates are up to two orders of magnitude larger than modal counterparts for a wide range of Richardson number and that the effects of transient energy gain become even greater when non-hydrostatic effects become important and/or for large Richardson numbers. This study also compares the dominant energy pathways contributing to the energy growth at short and long times. For symmetric modes, we recover the inertia–gravity instability described in Xu et al. (J. Atmos. Sci., vol. 64 (6), 2007, pp. 1764–1781). These mechanisms are shown to be the most powerful mediator of vertical transport when compared with the fastest growing baroclinic and symmetric modes. These results highlight the importance of transient processes in the ocean and the atmosphere.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 ».