The Buoyancy Reynolds Number Instability and Thermohaline Staircase Formation in the Polar Oceans
Notice bibliographique
Résumé
The Arctic Ocean main thermocline may be characterized by a series of fine-scale thermohaline staircase structures that are present in a wide range of regions, the formation mechanism of which remains unclear. Recent analysis has led to the proposal of a theoretical model which suggested that these staircase structures form spontaneously in the salinity and temperature-stratified ocean when the turbulent intensity determined by the buoyancy Reynolds number Reb is sufficiently weak (Ma and Peltier (2021)). In the current work, we have designed a series of Reb controlled direct numerical simulations of turbulence in the Arctic Ocean thermocline to test the effectiveness of this theory. In these simulations, the staircases form naturally when Reb falls in the range predicted by the instability criterion that is the basis of the proposed theory. In the DNS analyses described we show that the exponential growth-rate of the layering mode of instability matches well with the prediction of (Ma and Peltier (2021)). The staircases formed in our simulations are further compared with the classical diffusive interface model initially proposed by (Linden and Schirtcliff (1978)), which argued that stable staircase structures can only form when the density ratio Rρ is smaller than the critical value Rρ^{cr}=τ^(-1/2). . We show that the staircase structures can stably persist in the model regardless of whether or not Rρ is satisfied because of the involvement of stratified turbulence in the interfaces of the staircase.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 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 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 ».