Оценка зависимости скорости диссипации турбулентной энергии от стратификации на континентальном склоне и шельфе

Анализируются результаты измерений скорости диссипации турбулентной энергии и распределения частоты плавучести с глубиной на шельфе и континентальном склоне для различных районов океана, приведенные в литературе. По данным измерений исследуется характер зависимости диссипации турбулентной энергии ε...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2011
Hauptverfasser:	Самодуров, А.С., Глобина, Л.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Морський гідрофізичний інститут НАН України 2011
Schriftenreihe:	Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
Schlagworte:	Моделирование процессов в морях и внутренних водоемах: Черное и Азовское моря
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112663
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Оценка зависимости скорости диссипации турбулентной энергии от стратификации на континентальном склоне и шельфе / А.С. Самодуров, Л.В. Глобина // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2011. — Вип. 25, т. 2. — С. 182-189. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-112663
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1126632017-01-26T03:02:41Z Оценка зависимости скорости диссипации турбулентной энергии от стратификации на континентальном склоне и шельфе Самодуров, А.С. Глобина, Л.В. Моделирование процессов в морях и внутренних водоемах: Черное и Азовское моря Анализируются результаты измерений скорости диссипации турбулентной энергии и распределения частоты плавучести с глубиной на шельфе и континентальном склоне для различных районов океана, приведенные в литературе. По данным измерений исследуется характер зависимости диссипации турбулентной энергии ε от частоты плавучести N в верхнем стратифицированном слое с целью проверки предложенных к настоящему времени моделей вертикального обмена в стратифицированных бассейнах за счет сдвиговой неустойчивости в поле инерционногравитационных внутренних волн. Отметим, что здесь не анализируется уровень скорости диссипации энергии. Аналізуються результати вимірів швидкості дисипації турбулентної енергії ε і профілю частоти плавучості на шельфі і континентальному схилі для різних районів океану, приведені в літературі. За даними вимірів досліджується характер залежності дисипації турбулентної енергії від частоти плавучості N у верхньому стратифікованому шарі з метою перевірки запропонованих до теперішнього часу моделей вертикального обміну в стратифікованих басейнах за рахунок сдвігової нестійкості в полі інерційно-гравітаційних внутрішніх хвиль. Відзначимо, що тут не аналізується рівень швидкості дисипації енергії. Described in literature results of measurements of turbulent kinetic energy (TKE) dissipation rate, ε, and buoyancy frequency, N, profiles collected in several continental shelves and slopes for various ocean areas are analyzed in this paper. The dependence of the TKE dissipation rate on buoyancy frequency is analyzed for verification of suggested to date models of vertical exchange in stratified basins arises due to shear instability in the internal-gravity internal wave field. It should be mentioned that the level of the TKE dissipation rate is not analyzed here. 2011 Article Оценка зависимости скорости диссипации турбулентной энергии от стратификации на континентальном склоне и шельфе / А.С. Самодуров, Л.В. Глобина // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2011. — Вип. 25, т. 2. — С. 182-189. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 1726-9903 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112663 551.465.15 ru Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу Морський гідрофізичний інститут НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Моделирование процессов в морях и внутренних водоемах: Черное и Азовское моря Моделирование процессов в морях и внутренних водоемах: Черное и Азовское моря
spellingShingle	Моделирование процессов в морях и внутренних водоемах: Черное и Азовское моря Моделирование процессов в морях и внутренних водоемах: Черное и Азовское моря Самодуров, А.С. Глобина, Л.В. Оценка зависимости скорости диссипации турбулентной энергии от стратификации на континентальном склоне и шельфе Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
description	Анализируются результаты измерений скорости диссипации турбулентной энергии и распределения частоты плавучести с глубиной на шельфе и континентальном склоне для различных районов океана, приведенные в литературе. По данным измерений исследуется характер зависимости диссипации турбулентной энергии ε от частоты плавучести N в верхнем стратифицированном слое с целью проверки предложенных к настоящему времени моделей вертикального обмена в стратифицированных бассейнах за счет сдвиговой неустойчивости в поле инерционногравитационных внутренних волн. Отметим, что здесь не анализируется уровень скорости диссипации энергии.
format	Article
author	Самодуров, А.С. Глобина, Л.В.
author_facet	Самодуров, А.С. Глобина, Л.В.
author_sort	Самодуров, А.С.
title	Оценка зависимости скорости диссипации турбулентной энергии от стратификации на континентальном склоне и шельфе
title_short	Оценка зависимости скорости диссипации турбулентной энергии от стратификации на континентальном склоне и шельфе
title_full	Оценка зависимости скорости диссипации турбулентной энергии от стратификации на континентальном склоне и шельфе
title_fullStr	Оценка зависимости скорости диссипации турбулентной энергии от стратификации на континентальном склоне и шельфе
title_full_unstemmed	Оценка зависимости скорости диссипации турбулентной энергии от стратификации на континентальном склоне и шельфе
title_sort	оценка зависимости скорости диссипации турбулентной энергии от стратификации на континентальном склоне и шельфе
publisher	Морський гідрофізичний інститут НАН України
publishDate	2011
topic_facet	Моделирование процессов в морях и внутренних водоемах: Черное и Азовское моря
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112663
citation_txt	Оценка зависимости скорости диссипации турбулентной энергии от стратификации на континентальном склоне и шельфе / А.С. Самодуров, Л.В. Глобина // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2011. — Вип. 25, т. 2. — С. 182-189. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.
series	Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
work_keys_str_mv	AT samodurovas ocenkazavisimostiskorostidissipaciiturbulentnojénergiiotstratifikaciinakontinentalʹnomskloneišelʹfe AT globinalv ocenkazavisimostiskorostidissipaciiturbulentnojénergiiotstratifikaciinakontinentalʹnomskloneišelʹfe
first_indexed	2025-07-08T04:22:20Z
last_indexed	2025-07-08T04:22:20Z
_version_	1837051194316423168
fulltext	182 УДК 551 .465 .15 А.С. Самодуров , Л.В. Глобина Морской гидрофизический институт НАН Украины, г. Севастополь ОЦЕНКА ЗАВИСИМОСТИ СКОРОСТИ ДИССИПАЦИИ ТУРБУЛЕНТНОЙ ЭНЕРГИИ ОТ СТРАТИФИКАЦИИ НА КОНТИНЕНТАЛЬНОМ СКЛОНЕ И ШЕЛЬФЕ Анализируются результаты измерений скорости диссипации турбулентной энергии и распределения частоты плавучести с глубиной на шельфе и континен- тальном склоне для различных районов океана, приведенные в литературе. По дан- ным измерений исследуется характер зависимости диссипации турбулентной энер- гии ε от частоты плавучести N в верхнем стратифицированном слое с целью про- верки предложенных к настоящему времени моделей вертикального обмена в стра- тифицированных бассейнах за счет сдвиговой неустойчивости в поле инерционно- гравитационных внутренних волн. Отметим, что здесь не анализируется уровень скорости диссипации энергии. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА : внутренние волны, сдвиговая неустойчивость, верти- кальное перемешивание, диссипация энергии, шельф, континентальный склон. В литературе имеется немало примеров прямых и косвенных расчетов распределений скорости диссипации турбулентной энергии и связанного с ней коэффициента вертикальной турбулентной диффузии по глубине. Эта информация необходима для оценок интенсивности вертикального обмена теплом и растворенными химическими веществами, а также его изменчиво- сти в зависимости от изменяющихся внешних условий. По различным оценкам ключевым механизмом для поддержания переме- шивания и вертикального обмена в основной толще стратифицированной части природных бассейнов служит механизм сдвиговой неустойчивости в поле ква- зиинерционных внутренних волн, представляющих собой почти горизонталь- ные стратифицированные периодические по глубине сдвиговые течения [1, 2]. Поскольку прямые измерения скорости диссипации энергии или коэффи- циента вертикальной диффузии связаны, как правило, с определенными труд- ностями, возникает необходимость построения сравнительно простых моделей исследуемых процессов с использованием, в данном случае, спектральных мо- делей для внутренних волн в океане. Основным параметром внешней среды в этих моделях рассматривается частота Вяйсяля-Брента, или частота плавуче- сти, )/)(/( 0 zgN ∂∂= ρρ , где ρ – среднее распределение плотности жидкости по глубине, g – ускорение свободного падения, ρ0 – характерная плотность жидкости в слое, z – вертикальная координата. В наиболее известной модели такого рода, построенной Грэггом в работе [2], в качестве основы использу- ется модель климатического спектра Гаррета и Манка [3], а также подход к проблеме, предложенный в работе [4]. В итоге модельная степенная зави- симость ε(N) имеет вид 2N≈ε . (1)  А.С. Самодуров, Л.В. Глобина, 2011 183 Следует особо подчеркнуть, что полученная зависимость предлагается для описания всего стратифицированного слоя, начиная с максимума частоты плавучести в верхнем стратифицированном слое. В нашей работе [5] разрабо- тана альтернативная модель для описания зависимости ε(N), в которой пред- лагаются отличающиеся друг от друга зависимости для главного пикноклина 3N≈ε , (2) и для верхнего стратифицированного слоя 13 / −∂∂≈ zNNε . (3) При этом во всех полуэмпирических моделях (моделях, основанных на ана- лизе данных измерений) для главного пикноклина, которые привлекались для сравнения результатов [6 – 8], зависимость ε от N в целом соответство- вала соотношению (2). Для двух результатов в верхнем стратифицирован- ном слое [9, 10], результат оказался N≈ε , что также заметно отличается от зависимости (1) (к сожалению, сравнению с моделью (3) помешало отсутст- вие соответствующих распределений N(z)). В представленной работе проводится анализ результатов измерений скорости диссипации турбулентной энергии в верхнем стратифицирован- ном слое для различных районов естественных бассейнов и их сравнение с модельными распределениями ε(N) из [5]. Следует сказать, что указанная модель, так же как и другие модели подобного рода, предназначена для описания средних условий в районах, где преобладающим фактором верти- кального турбулентного обмена служит механизм сдвиговой неустойчиво- сти в поле инерционно-гравитационных внутренних волн. Модельные распределения исследуемых характеристик в данной работе восстанавливались следующим путем. Модельное распределение N(z) полу- чалось с помощью процедуры аппроксимации измеренного распределения степенной функцией αzN /1≈ (откуда α/1/1 Nz ≈ ) с использованием мето- да наименьших квадратов. После этого модуль производной частоты плаву- чести по вертикальной координате можно выразить через N соотношением α α 1 / + ≈∂∂ NzN . (4) Подставляя это выражение в (3), получаем искомую модельную зависи- мость ε(N) αβε /12−=≈ NN . (5) Укажем, что во всех рассматриваемых экспериментальных работах, для вычисления скорости диссипации энергии на единицу массы использова- лось следующее соотношение: 25,7 z u′⋅⋅= νε Вт/кг, (6) где ν – молекулярная вязкость морской воды, 2 z u′ – осредненный квадрат вер- тикального сдвига мелкомасштабных флуктуаций горизонтальной скорости. В процессе анализа данных измерений, ряды данных измерений для частоты плавучести и скорости диссипации энергии восстанавливались пу- 184 тем оцифровки графиков, приведенных в рассматриваемых статьях, с по- мощью имеющегося для этих целей программного обеспечения. Для срав- нения с модельными распределениями, экспериментально полученные рас- пределения ε(N) подвергались процедуре аппроксимации степенной функ- цией методом наименьших квадратов. Ниже приводятся результаты анализа данных измерений в различных районах Мирового океана. Используемые данные измерений California slope [2]. Представленные в работе исследования проводи- лись в рамках проекта PATCHEX (The Patch Experiment)1 на ряде станций, находящихся на расстоянии не более 10 км друг от друга. Измерения прово- дились с использованием зонда Multi-Scale Profiler (MSP) в октябре 1986 г. в западной части калифорнийского течения. В работе приведены результаты расчета скорости диссипации турбулентной энергии, осредненной по 28 зондированиям MSP, и частоты плавучести в зависимости от глубины (см. рис. 1). Автор отмечает наличие термохалинных интрузий, наблюдаемых во время измерений. Здесь мы анализируем интервал глубин от 70 до 268 м. Рис . 1. Осредненный профиль частоты плавучести и скорости диссипации турбулентной энергии в зависимости от глубины, по данным PATCHEX [2]. Svalbard continental slope [11]. В статье рассматриваются данные стан- ции FSD2, расположенной на западной стороне плато Ермак северного шельфа острова Шпицберген. Это открытый шельфовый район. С восточ- ной стороны на него оказывает влияние Западное Шпицбергенское течение, которое несет с собой теплые и соленые воды Арктического океана. С запа- да он испытывает воздействие холодного, менее соленого Восточного Грен- ландского Течения. На севере от станции начинается граница льда. Для из- мерений использовалась микроструктурные зонды MSS. Всего на станции FSD2 было проведено 26 зондирований. Осредненные данные представлены на рис. 2. Мы рассматриваем диапазон глубин от 22 до 54 м, который не по- падает в область шума измерительной аппаратуры. Virginia continental slope [12]. В работе исследуются турбулентные про- цессы в западной части Атлантического океана в стратифицированном слое в области континентального склона Виржинии, Нью-Йоркской бухты, с доста- точно крутым склоном без выраженной зоны перехода. Невдалеке от бухты проходит течение Гольфстрим. Для измерения данных наблюдений тонкой структуры и микроструктуры использовался зонд высокого разрешения High- 185 Resolution Profiler (HRP), с помощью которого было получено 245 профи- лей, расположенных вдоль склона. В нашей работе мы используем данные станции А (рис. 3), расположенной западнее течения Гольфстрим, в диапа- зоне глубин от 172 до 493 м. Этот выбор объясняется тем, что только для этой станции в статье приведены необходимые для анализа рисунки. Рис . 2. Осредненные профили ус- ловной плотности и частоты плаву- чести (а) и скорости диссипации турбулентной энергии (б) в зависи- мости от глубины, для станции FSD2, континентальный склон ост- рова Шпицберген [11]. Рис . 3. Осредненные вертикаль- ные профили частоты плавучести (а) и скорости диссипации энер- гии (б) на континентальном скло- не Виржинии [12]. Svalbard shelf [13]. Исследования проводились северо-западнее острова Шпицберген на подводном плато Ермак. Граница ледовой зоны Арктического фронта располагалась северо-западнее острова. Измерения скорости диссипа- ции турбулентной энергии проводились на пяти станциях, первые три из кото- рых располагались непосредственно на ледовой границе, и две – ближе к ост- рову. 185 профилей было получено с использованием зондирующего комплек- са SeaBird Electronics (SBE911plus). Для небольших глубин использовался сво- бодно закрепленный зонд MSS90L (MSS), которым было произведено 222 зон- дирования. Авторы отмечают, что наличие достаточно сильной стратификации в приповерхностном слое из-за влияния холодного фронта ледовой границы ослабляет перемешивание через пикноклин. В нашей статье мы рассматриваем данные станции 4 (см. рис. 4) в диапазоне глубин от 122 до 200 м. Формально эта станция не попадает под влияние льда и находится в зоне действии теплого Западного Шпицбергенского течения, которое сохраняет температуру 6 °С на глубине 3 м и 5 °С на глубине 100 м от поверхности, тогда как температура на Г л у б и н а, м Г л у б и н а, м а б а б 186 станциях 2 и 5 опускается ниже нуля и измерение скорости диссипации энер- гии ниже 150 м попадает в область шу- ма измерительной аппаратуры. England shelf sea [14]. В статье ис- следуются процессы перемешивания на западном шельфе Великобритании, вокруг Ирландии (Северный пролив Св. Георга, Ирландское море, южный шельф Ирландии). Измерения прово- дились на 8 станциях и были осредне- ны по 150 профилям, полученным с использованием свободно падающего зонда FLY. Мы рассматриваем осред- ненные профили частоты плавучести и скорости диссипации турбулентной энергии (см. рис. 5) в диапазоне глубин от 21 до 33 м от поверхности (на гра- фике глубина отсчитывается от дна). Baltic shelf sea [15]. В данной работе описываются данные измерений скорости диссипации энергии, которые проводились в зим- нее время на Балтийском шельфе, в районе восточной оконечности острова Готланд. Район измерений характери- зовался довольно глубоким перемешанным слоем (около 60 м), формировавшимся, как указывают авторы, за счет ин- тенсивного ветрового воздей- ствия. Скорость ветра дости- гала здесь более 14 м/с. Выде- лено два различных режима генерации мелкомасштабной турбулентности: интенсивное перемешивание в приповерх- ностном слое над халоклином, которое определяется ветро- вым воздействием, и сравни- тельно слабое перемешивание в области халоклина. Измерения проводились с использованием зонда MSS. Данные измерений представлены на рис. 6. Мы анализировали верхний стратифицированный слой в диапазоне глубин от 64 до 75 м. Yermak Plateau [16]. Представленные в работе исследования проводились в рамках проекта CEAREX (Coordinated Eastern Arctic Experiment), в марте – апреле 1989 г. Измерения проводились на северной оконечности плато Ермак в вос- точной части Арктического океана с плавучего ледового основания. Техниче- ские характеристики аппаратуры детально обсуждаются в работе [17]. Мик- Рис . 4. Осредненный профиль час- тоты плавучести N и скорости дисси- пации турбулентной энергии ε в зави- симости от глубины, для станции 4 на подводном плато Ермак [13]. Рис . 5. Осредненный профиль квадрата частоты плавучести (а) и скорости диссипа- ции турбулентной энергии (б) в зависимости от глубины, для измерений на шельфе Вели- кобритании [14]. Г л у б и н а, м ш у м Г л у б и н а, м а б 187 роструктурные данные были получены с использованием зонда Rapid Sampling Vertical Profiler (RSVP). Распределения скорости диссипации энер- гии и частоты плавучести (см. рис. 7) были осреднены по 1 500 зондирова- ниям с частотой 2 – 3 профиля в час. Мы использовали интервал глубин от 160 до 280 м. Краткий обзор результатов. Резуль- таты анализа данных измерений, а также модельные распределения ε(N) на их ос- нове собраны в таблице. Прежде всего, отметим, что несмотря на разнообразие гидрологических и гидродинамических условий, в которых проводились измерения, и, как следствие, различие, например, в распределении частоты плавучести по глубине (степень при z, как видно из таблицы, изменяется в пределах от 0,83 до 5), наблюдается в целом удовлетворительное соответствие между измеренными и модельными распределениями скорости диссипации энергии от частоты плавучести. Наблю- даемое соответствие в шельфовых зонах оказалось более близким, чем в областях над континентальным склоном. Что касается предложенной в модели Грэгга [2] зависимости ε ≈ N2, ко- торая должна выполняться во всем стратифицированном водном столбе, включая верхний стратифицированный слой, данные измерений (так же как и модельные распределения) демонстрируют заметное различие в зависи- мостях ε(N). Интервалы значений степени при N, соответственно для изме- рений и модели, составляют 0,8 – 1,8 и 0,91 – 1,86. При этом максимальное модельное значение степени β (которое согласно соотношению (5) достига- ется при больших значениях параметра α) равно двум, что формально соот- ветствует значению этого параметра в модели Грэгга. Изложенные выше результаты демонстрирует рис. 8, на котором пред- ставлена зависимость степени при N в выражении βε N≈ от степени при z в выражении αzN /1≈ по результатам измерений (см. таблицу). Рис . 7. Осредненные профили частоты плавучести (■) и скоро- сти диссипации турбулентной энергии (○) в зависимости от глубины для плато Ермак [16]. Р и с . 6 .Осредненные профили частоты плавучести (а) и ско- рости диссипации турбулентной энер- гии (б) в зависимости от глубины для шель- фа Балтийского моря [15] . Г л у б и н а , м Г л у б и н а, м а б 188 Таблица . Зависимость скорости диссипации энергии ε от частоты плаву- чести N и зависимость частоты плавучести N от глубины по данным изме- рений (второй и третий столбцы); зависимость ε(N) по нашей модели [5] с использованием измеренных распределений N(z) (четвертый столбец). На рис. 8 приведена также соответствующая кривая для нашей модель- ной зависимости β(α) в условиях верхнего стратифицированного слоя (5). На основе анализа, проведенного в работе, можно сделать вывод о том, что зависимости скорости диссипации энергии от частоты плавучести, ко- торые были рассчитаны по данным натурных измерений в различных рай- онах океана, хорошо соответствуют предложенной нами модели [5]. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Wunsch C., Ferrari R. Vertical mixing, energy, and the general circulation of the ocean // Annu. Rev. Fluid Mech. – 2004. – vol. 36. – P. 281-314. 2. Gregg M.C. Scaling turbulence dissipation in the thermocline // J. Geophys. Res. – 1989. – vol. 94, № С7. – С. 9686-9698. 3. Garrett C., Munk W. Space time scales of internal waves // Geophys. Fluid Dyn. – 1972. – vol. 3, № 3. – P. 225-264. 4. Henyey F.S., Wright J., Flatte S.M. Energy and action flow through the internal wave field: An eikonal approach // J. Geoph. Res. – 1986. – vol. 91, № С7. – P. 8487-8495. 5. Самодуров А.С., Глобина Л.В. Диссипация энергии и вертикальный обмен в стратифицированных бассейнах за счет сдвиговой неустойчивости в поле квазиинерционных внутренних волн // Морской гидрофизический журнал. – 2010. – № 6. – С. 45-52. 6. Polzin K. Statistics of the Richardson Number: mixing models and finestructure // J. Phys. Oceanogr. – 1996. – 11. – P. 1409-1425. 7. Ferron B., Mercier H., Speer K.G., Gargett A.E., Polzin K.L.. Mixing in the Romanche fracture zone // J. Phys. Oceanogr. – 1998. – vol. 28. – P. 1929-1945. Источник данных измерений Измерения ε ~ Измерения N ~ Модель ε ~ 1 2 3 4 1. California slope [2] N1,21 z–1,0 N1,0 2. Svalbard continental slope [11] N1,14 z–0,83 N0,8 3. Virginia continental slope [12] N0,91 z–0,90 N0,89 4. Svalbard shelf, station 4 [13] N1,43 z–1,88 N1,47 5. England shelf sea [14] N1,68 z–3,33 N1,7 6. Baltic shelf sea [15] N1,86 z–5,0 N1,8 7. Yermak Plateau (shelf) [16] N1,43 z–1,81 N1,45 Рис . 8. Сравнение модельной зависимости β(α) (──) с результатами проанализирован- ных данных натурных измерений (●). 189 8. Kunze E., Williams III, Briscoe M.G. Observations of shear and vertical stability from a neutrally buoyant float // J. Geophys. Res. – 1990. – vol. 95, № С10. – P. 18127-18142. 9. Gargett A.E., Holloway G. Dissipation and diffusion by internal wave breaking // J. Marine Research. – 1984. – vol. 42, № 1. – P. 15-27. 10. Самодуров А.С., Любицкий А.А., Пантелеев Н.А. Вклад опрокидывающих внут- ренних волн в структурообразование, диссипацию энергии и вертикальную диффузию в океане // Морской гидрофизический журнал. – 1994. – № 3. – С. 14-27. 11. Sirevaag A., Fer I. Early spring oceanic heat fluxes and mixing observed from drift stations North of Svalbard // J. Phys. Oceanogr. – 2009. – vol. 39. – P. 3049-3069. 12. Nash J.D., Kunze E., Toole J.M., Schmitt R.W. Internal tide reflection and turbulent mixing on the continental slope// J. Phys. Oceanogr. – 2004. – vol. 34. – P. 1117-1134. 13. Fer I., Skogseth R., Geyer F. Internal waves and mixing in the marginal ice zone near the Yermak Plateau // J. Phys. Oceanogr. – 2010. – vol. 40. – P. 1613-1630. 14. Rippeth T.P. Mixing in seasonally stratified shelf seas: a shifting paradigm // Phil. Trans. R. Soc. A. – 2005. – vol. 363, № 1873. – P. 2837-2854. 15. Lass H.U., Prandke H., Liljebladh B. Dissipation in the Baltic proper during winter stratification // J. Geophys. Res. – 2003. – vol. 108, № C6. 3187, doi: 10.1029/ 2002JC001401. 16. Wijesekera H., Padman L., Dillon T., Levine M., Paulson C., Pinkel R. The application of internal-wave dissipation models to region of strong mixing // J. Phys. Oceanogr. – 1993. – vol. 23. – P. 269-286. 17. Padman L., Dillon T.M. Turbulent mixing near the Yermak Plateau during CEAREX // J. Geophys. Res .– 1993. – vol. 96. – P. 4769-4782. Материал поступил в редакцию 13 .10 .2011 г . АНОТАЦІЯ Аналізуються результати вимірів швидкості дисипації турбулентної енергії ε і профілю частоти плавучості на шельфі і континентальному схилі для різ- них районів океану, приведені в літературі. За даними вимірів досліджується харак- тер залежності дисипації турбулентної енергії від частоти плавучості N у верхньому стратифікованому шарі з метою перевірки запропонованих до теперішнього часу моделей вертикального обміну в стратифікованих басейнах за рахунок сдвігової нестійкості в полі інерційно-гравітаційних внутрішніх хвиль. Відзначимо, що тут не аналізується рівень швидкості дисипації енергії. ABSTRACT Described in literature results of measurements of turbulent kinetic ener- gy (TKE) dissipation rate, ε, and buoyancy frequency, N, profiles collected in several con- tinental shelves and slopes for various ocean areas are analyzed in this paper. The depen- dence of the TKE dissipation rate on buoyancy frequency is analyzed for verification of suggested to date models of vertical exchange in stratified basins arises due to shear in- stability in the internal-gravity internal wave field. It should be mentioned that the level of the TKE dissipation rate is not analyzed here. 1 Комплексный эксперимент, выполненный в период с 8 по 27 октября 1986 г. в Северной части Тихого океана в окрестности точки с координатами 34 с.ш. и 127 в.д. с использованием нескольких судов и буйковых систем.

Оценка зависимости скорости диссипации турбулентной энергии от стратификации на континентальном склоне и шельфе

Institution

Ähnliche Einträge