贝丝·A·温盖特。;佩德罗·恩比德;米兰达·霍尔梅斯·科芬;马克·泰勒(Mark A.Taylor)。 有限弗劳德数稳定分层流的低Rossby极限动力学。 (英语) Zbl 1241.76433号 J.流体力学。 676, 546-571 (2011). 摘要:在本文中,我们研究了具有周期边界条件的旋转和分层Boussinesq方程在分层为1阶([Rossby数]\(Ro=\epsilon\),[Froude数]\(Fr=O(1)\),as \(\epsilon\rightarrow0\)时的强旋转极限。使用相同的框架P.F.镶嵌和A.J.马伊达[Geophys.Astrophys.Fluid Dyn.87,1–50(1998)],我们表明慢动力学与快动力学解耦。此外,我们还导出了慢动力学方程及其守恒定律。水平动量方程简化为二维Navier-Stokes方程。垂直平均垂直速度的方程式包括一个因浮力垂直平均而产生的项。浮力方程是唯一保持其三维性的变量,由所有三个二维低速分量平流。慢动力学的守恒定律包括二维Navier-Stokes方程的守恒律和描述垂直动能和浮力之间动力学的新守恒量。前导序势能拟能缓慢,而前导序总能量同时保持快动力学和慢动力学。我们还对旋转Boussinesq方程进行了强制数值模拟,以证明该理论在极限Ro(右箭头0)中的三个方面的支持:(i)我们发现在存在(O(1)弗劳德数的情况下,大规模柱状Taylor-Proudman流的形成和持续存在;在一个自旋上升时间后,(ii)慢总能量与总能量的比值接近一个常数,在最小的Rossby数下,常数接近1;(iii)慢势能能与总势能能的比值也接近一个常量,而在最小的Rosby数时,常数为1。数值模拟结果表明,即使在存在低波数白噪声的情况下,动力学也表现出理论特征。 引用于14文件 MSC公司: 76U05型 旋转流体的一般理论 76D50型 粘性流体中的分层效应 86A05型 水文学、水文学、海洋学 关键词:准地转流;旋转流动;分层流 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{B.A.Wingate}等人,《流体力学杂志》。676546-571(2011;Zbl 1241.76433) 全文: 内政部 arXiv公司 OA许可证 参考文献: [1] 内政部:10.1017/S0022112072000953·doi:10.1017/S0022112072000953 [2] 内政部:10.1080/03605309608821200·Zbl 0849.35106号 ·doi:10.1080/03605309608821200 [3] DOI:10.1017/S0022112006009827·Zbl 1147.76623号 ·doi:10.1017/S0022112006009827 [4] DOI:10.1016/S0967-0637(00)00091-1·doi:10.1016/S0967-0637(00)00091-1 [5] DOI:10.1017/S0022112005006324·Zbl 1097.76033号 ·doi:10.1017/S0022112005006324 [6] 内政部:10.1063/1.868337·Zbl 0827.76027号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.868337 [7] 内政部:10.1357/002224010794657137·数字对象标识代码:10.1357/002224010794657137 [8] Geofysiske Publikasjoner Charney 17第3页–(1948年) [9] DOI:10.1175/JPO3032.1·doi:10.1175/JPO3032.1 [10] DOI:10.1017/CBO9780511549991.005·doi:10.1017/CBO9780511549991.005 [11] 内政部:10.1098/rspa.1921.0075·doi:10.1098/rspa.1921.0075 [12] 数字对象标识码:10.1007/s001620050090·Zbl 0957.76092号 ·数字标识代码:10.1007/s001620050090 [13] 内政部:10.1017/S0022112007000067·Zbl 1151.76494号 ·doi:10.1017/S0022112007000067 [14] 数字对象标识码:10.1007/s001620050042·Zbl 0912.76092号 ·doi:10.1007/s001620050042 [15] 内政部:10.1063/1.2966400·Zbl 1182.76717号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.2966400 [16] 《欧洲医学杂志》(Eur.J.Mech.Babin)。B/Fluids 15第291页–(1996年) [17] DOI:10.1017/0022112001006309·Zbl 1009.76040号 ·doi:10.1017/S0022112001006309 [18] DOI:10.1006/jdeq.1994.1157·Zbl 0838.35071号 ·doi:10.1006/jdeq.1994.1157 [19] DOI:10.1016/0022-0396(87)90178-1·Zbl 0633.35047号 ·doi:10.1016/0022-0396(87)90178-1 [20] DOI:10.1146/年修订液321.613·Zbl 0988.76019号 ·doi:10.1146/anurev.fluid.32.1.613 [21] 内政部:10.1063/1.1578077·Zbl 1186.76446号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.1578077 [22] 内政部:10.1080/0309192031001596650·Zbl 1206.76012号 ·网址:10.1080/0309192031001596650 [23] 内政部:10.1017/S0022112097007726·Zbl 0915.76032号 ·doi:10.1017/S0022112097007726 [24] DOI:10.1017/S0022112006008901·Zbl 1134.76342号 ·doi:10.1017/S0022112006008901 [25] 数字对象标识码:10.1007/s001620050086·Zbl 0923.76339号 ·doi:10.1007/s001620050086 [26] 数字对象标识码:10.1063/1.869405·Zbl 1185.76764号 ·doi:10.1063/1.869405 [27] Majda,《可压缩流体流动与多空间变量守恒定律体系》(1984)·Zbl 0537.76001号 ·doi:10.1007/978-1-4612-1116-7 [28] 勒布朗德,《海洋中的波浪》(1978) [29] Lax,功能分析(2002) [30] DOI:10.1002/cpa.3160340405·Zbl 0476.76068号 ·doi:10.1002/cpa.3160340405 [31] 菲尔·开尔文,马萨诸塞州,第10页,第155页–(1880年)·doi:10.1080/14786448008626912 [32] 数字对象标识码:10.1016/0967-0637(95)00013-V·doi:10.1016/0967-0637(95)00013-V [33] 内政部:10.1038/4151011a·数字对象标识代码:10.1038/4151011a [34] 格林斯潘,《旋转流体理论》(1990)·Zbl 0182.28103号 [35] DOI:10.1175/1520-0485(1984)014<;0294:GASDOB>;2.0.CO;2 ·doi:10.1175/1520-0485(1984)014<0294:GASDOB>2.0.CO;2 [36] 内政部:10.1080/030919298088993·doi:10.1080/03091929808208993 [37] Van Haren,地球物理学。Res.Lett公司。第1页,共32页–(2005年) 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。