Formation and Evolution of Turbulence in Convectively Unstable Internal Solitary Waves of Depression Shoaling over Gentle Slopes in the South China Sea
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The shoaling of high-amplitude internal solitary waves (ISWs) of depression in the South China Sea (SCS) is examined through large-scale parallel turbulence-resolving high-accuracy/resolution simulations. A select, near-isobath-normal, bathymetric transect of the gentle SCS continental slope is employed together with stratification and current profiles obtained by in situ measurements. Three simulations of separate ISWs with initial deep-water amplitudes in the range [136, 150 m] leverage a novel wave-tracking capability for a propagation distance of 80 km and accurately reproduce key features of in situ–observed phenomena with significantly higher spatiotemporal resolution. The interplay between convective and shear instability and the associated turbulence formation and evolution as a function of deep-water ISW amplitude are further studied in part revealing processes previously not observed in the field. Across all three waves, the convective instability develops in a similar fashion. Heavier water entrained from the wave rear plunges into its interior, giving rise to transient, yet distinct, subsurface vortical structures. Ultimately, a gravity current is triggered which horizontally advances through the wave interior and mixes it down to pycnocline’s base. Although the waveform remains distinctly symmetric, Kelvin–Helmholtz billows emerge near the well-mixed ISW trough, disturb the wave’s trailing edge, and give rise to an active wake. The evolution of the kinetic energy associated with fine-scale perturbations to the ISW-induced velocity field shows two different growth regimes, each dominated by either convective or shear instability. The wake’s perturbation kinetic energy is nonlinearly dependent on deep-water wave amplitude and can become a sizable fraction of the kinetic energy of the deep-water ISW.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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)
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.
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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 ».