  Prandtl Number Effects on Extreme Mixing Events in Forced Stratified Turbulence
Notice bibliographique
Résumé
`Strongly' stratified turbulent flows can self-organise into a `layered anisotropic stratified turbulence' (LAST) regime, characterised by relatively deep and well-mixed density `layers' separated by relatively thin `interfaces' of enhanced density gradient. Understanding the associated mixing dynamics is important for parameterising heat transport in the world's oceans. It is challenging to study `LAST' mixing, as it is associated with Reynolds numbers Re := UL/ν >> 1 and Froude numbers Fr :=(2πU)/(L N) > 1 where ε is the TKE dissipation rate. This requirement is exacerbated for oceanically relevant flows, as the Prandtl number Pr := ν /κ = O(10) in thermally-stratified water (where κ is the thermal diffusivity), thus leading (potentially) to even finer density field structures. We report here on four forced fully resolved direct numerical simulations of stratified turbulence at various Froude (Fr=0.5, 2) and Prandtl numbers (Pr=1, 7) forced so that Reb=50, with resolutions up to 30240 x 30240 x 3780. We find that, as Pr increases, emergent `interfaces' become finer and their contribution to bulk mixing characteristics decreases at the expense of the small-scale density structures populating the well-mixed `layers'. Nevertheless, `extreme' mixing events (with elevated local destruction rates of buoyancy variance χ0 dominating the total mixing budget) are still preferentially found in strongly stratified interfaces, which has significant implications for parameterising diapycnal mixing in larger scale ocean models. This project received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation program under the Marie Sklodowska-Curie Grant Agreement No. 956457 and used resources of the Oak Ridge Leadership Computing Facility at the Oak Ridge National Laboratory, supported by the Office of Science of the U.S. Department of Energy under Contract No. DE-AC05-00OR22725. S.deB.K. was supported under U.S. Office of Naval Research Grant number N00014-19-1-2152.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».