شبیه سازی عددی چرخه های نوسان باد مداری در پوش سپهر با استفاده از معادلاتآب کم عمق بر مبنای تاوایی پتانسیلی

برای تعیین سازوکارهای تغییرپذیری درونی پوش سپهر و به طورخاص مطالعه چرخه های نوسان تاوه قطبی، مدل آب کم عمق روی کره با بهره گیری از چندین الگوریتم متفاوت به کار گرفته می شو د. عامل اصلی در چرخه های نوسان تاوه قطبی ، اثر ترکیبی واداشت های موجی و حرارتی است . برای آشکارسازی نقش پوش سپهر در ایجاد تغییرپذیری، واداشت موجی مستقل از زمان توسط عامل توپوگرافی و واداشت تابشی نیز به صورت یک فرآیند واهلش گرمایی در معادله پیوستگی جرم وارد شده است . در الگوریتم های عددی مورد استفاده، معادلات آب کم عمق در نمایش (تاوایی پتانسیلی، واگرایی سرعت، واگرایی شتاب( با استفاده از تعمیم روش فرابرد پربندی نیمه لاگرانژی به معادلات دررو ((DCASL و نیز روش نیمه لاگرانژی(SL) محض در تفکیک های فضایی متوسط تا بالا حل شده اند. با استفاده از داده های بلند مدت مدل آب کم عمق، مجموعه ای از فرایافت های اویلری حاصل از محاسبه جملات معادله ی میانگین مداری تکانه مداری برای بررسی نوسان های باد مداری و استوار یا عدم استواری آن، محاسبه، رسم و تحلیل شده اند. محاسبات نشان میدهند در معادله ی فوق جملات تمایل باد مداری، واگرایی شار تکانه افقی، واداشت توپوگرافی و گشتاور کوریولیس سهم اصلی را در تعیین تحول زمانی میانگین مداری باد مداری دارند. چرخه های نوسان باد مداری بستگی به توازن ظریف بین این جملات دارند.

Keywords:

ناوه قطبی , چرخ ههای نوسان , تاوایی پتانسیلی , فرایافت های اویلری