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A Drag-Induced Barotropic Instability in Air-Sea Interaction

机译：海空相互作用中的阻力诱发正压不稳定性

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摘要

A new mechanism that induces barotropic instability in the ocean is discussed. It is due to the air-sea interaction with a quadratic drag law and horizontal viscous dissipation in the atmosphere. The authors show that the instability spreads to the atmosphere. The preferred spatial scale of the instability is that of the oceanic baroclinic Rossby radius of deformation. It can only be represented in numerical models, when the dynamics at this scale is resolved in the atmosphere and ocean. The dynamics are studied using two superposed shallow water layers: one for the ocean and one for the atmosphere. The interaction is due to the shear between the two layers. The shear applied to the ocean is calculated using the velocity difference between the ocean and the atmosphere and the quadratic drag law. In one-way interaction, the shear applied to the atmosphere neglects the ocean dynamics; it is calculated using the atmospheric wind only. In two-way interaction, it is opposite to the shear applied to the ocean. In one-way interaction, the atmospheric shear leads to a barotropic instability in the ocean. The instability in the ocean is amplified, in amplitude and scale, in two-way interaction and also triggers an instability in the atmosphere.
机译：讨论了一种引起海洋正压不稳定的新机制。这是由于海-气相互作用具有二次阻力定律和大气中的水平粘性耗散。作者表明，这种不稳定性扩散到了大气中。不稳定的首选空间尺度是海洋斜斜Rossby变形半径的尺度。当这种尺度的动力学在大气和海洋中分解时，它只能用数值模型表示。使用两个重叠的浅水层研究了动力学：一层用于海洋，一层用于大气。相互作用是由于两层之间的剪切。利用海洋与大气之间的速度差和二次阻力定律可以计算出施加到海洋上的剪切力。在单向相互作用中，施加到大气的剪切力忽略了海洋动力学；而仅使用大气风来计算。在双向相互作用中，它与施加到海洋的剪切力相反。在单向相互作用中，大气剪切导致海洋中的正压不稳定。海洋的不稳定性在幅度和尺度上以双向交互方式被放大，并且还引发了大气中的不稳定性。

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  • 来源
    《Journal of Physical Oceanography》 |2014年第2期|733-741|共9页
  • 作者

    A. Moulin; A. Wirth;

  • 作者单位

    Laboratoire des Ecoulements Geophysiques et Industriels, CNRS UMR 5519, Universite de Grenoble, Grenoble, France;

    Laboratoire des Ecoulements Geophysiques et Industriels, CNRS UMR 5519, Universite de Grenoble, Grenoble, France;

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