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New layer thickness parameterization of diffusive convection in the ocean

机译：海洋扩散对流的新层厚度参数化

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摘要

In the present study, a new parameterization is proposed to describe the convecting layer thickness in diffusive convection. By using in situ observational data of diffusive convection in the lakes and oceans, a wide range of stratification and buoyancy flux is obtained, where the buoyancy frequency N varies between 10(-4) and 0.1 s(-1) and the heat -related buoyancy flux qT varies between 10(-12) and 10(-7) m(2) s(-3). We construct an intrinsic thickness scale, H-0 = [q(T)(3)/(KTN8)](1/4), here k(T), is the thermal diffusivity. H-0 is suggested to be the scale of an energy -containing eddy and it can be alternatively represented as H-0 = eta RebPr1/4, here eta is the dissipation length scale, Re-b is the buoyant Reynolds number, and Pr is the Prandtl number. It is found that the convective layer thickness H is directly linked to the stability ratio R-rho and H-0 with the form of H similar to(R-rho-1)H-2(0). The layer thickness can be explained by the convective instability mechanism. To each convective layer, its thickness H reaches a stable value when its thermal boundary layer develops to be a new convecting layer. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.
机译：在本研究中，提出了一种新的参数化方法来描述扩散对流中的对流层厚度。通过使用湖泊和海洋中扩散对流的现场观测数据，可以获得广泛的分层和浮力通量，其中浮力频率N在10（-4）和0.1 s（-1）之间变化，并且与热相关浮力通量qT在10（-12）和10（-7）m（2）s（-3）之间变化。我们构造一个固有的厚度标度，H-0 = [q（T）（3）/（KTN8）]（1/4），这里的k（T）是热扩散率。建议将H-0定义为含能涡流的尺度，也可以将其表示为H-0 = eta RebPr1 / 4，其中eta是耗散长度尺度，Re-b是浮力雷诺数，Pr是Prandtl号。发现对流层厚度H以类似于（R-rho-1）H-2（0）的H的形式直接与稳定性比R-rho和H-0相关。层厚可以用对流不稳定性机理来解释。对于每个对流层，当其热边界层发展成为新的对流层时，其厚度H达到稳定值。 （C）2016 Elsevier B.V.保留所有权利。

著录项

  • 来源
    《Dynamics of Atmospheres and Oceans》 |2016年第3期|87-97|共11页
  • 作者

    Zhou Sheng-Qi; Lu Yuan-Zheng; Song Xue-Long; Fer Ilker;

  • 作者单位

    South China Sea Inst Oceanol, State Key Lab Trop Oceanog, 164 West Xingang Rd, Guangzhou 510301, Guangdong, Peoples R China;

    South China Sea Inst Oceanol, State Key Lab Trop Oceanog, 164 West Xingang Rd, Guangzhou 510301, Guangdong, Peoples R China|Univ Chinese Acad Sci, Beijing 100101, Peoples R China;

    South China Sea Inst Oceanol, State Key Lab Trop Oceanog, 164 West Xingang Rd, Guangzhou 510301, Guangdong, Peoples R China|Guilin Univ Elect Technol, Sch Marine Informat Engn, Beihai 536000, Peoples R China;

    Univ Bergen, Inst Geophys, Bergen, Norway;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Diffusive convection; Convecting layer thickness; Parameterization;

    机译：扩散对流;对流层厚度;参数化;

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