信息Xvx
AGPE女士的陷阱可以如下例所示。让我们考虑一个简单的分层(图3.29):
p = - = 1 - ax - bz, 0 < x = - < 1 0 < z = < 1 (3.145)
P0 L H
的上标*表示维变量。根据定义,引用中分层状态用于AGPE女士水平平均密度p = px (z),虚线描绘的直线(图3.29 b),在分层中使用的参考状态的确切定义是坚实的曲线。
很明显,水的密度比0.7的要重,也超过了0.95中定义的参考状态中不存在AGPE女士。因此,从物理状态转换到参考状态必须包括水平混合,即。AGPE女士中定义的参考状态,不能达到绝热地。使用AGPE女士,它很容易看到
X0 = g jj pzdxdz = g J pxdz = Xref (3.146)
也就是说,基于模仿的定义,女士的总量GPE的物理状态和参考状态完全一样。事实上,女士的调整过程隐含定义仅涉及水平变化和混合水的质量,所以GPE的总量不应改变。然而,使用的公式定义,女士
AGPE在这个系统2 = - = gPoH L
另一方面,大量的AGPE从确切的定义可以分析计算。对于b = 0.1, = 0.25,不结盟运动= 0.00167 gp0h2l Uareal = 0.00153 gp0h2l;因此,从女士定义AGPE大于10%,从精确的定义。
海洋中的可用势能可压缩的确切定义可用势能
使用一般的定义,可用势能na可以被定义为在z (z)是物理的垂直位置(参考)状态,与z = 0定义为最深处的底部;e是计算内能的吉布斯函数如2.4.1节所讨论的,上标r表示参考状态,dm =刚才质量元素,和V (Vr)在物理海洋的体积(引用)状态。由于计算是进行质量协调,参考水平的重力势能的选择并不重要。每个包裹水的质量被认为是守恒的调整期间,从物理到参考状态。在这个计算我们省略了空气-海交换的质量、热量和淡水通量;然而,大气压力被保留,这是假定为常数。
因此,猿包括三个部分:可用GPE (AGPE),可用的内部能量(AIE)和压力(PW)工作。尽管GPE的总量取决于选择的参考电平,AGPE的总量。
使用一个迭代的计算机程序,可以搜索参考状态稳定分层和全球最小GPE,尽管我们无法保证这样一个国家也是一个国家的全球最小总势能。
的主要过程是一个迭代的搜索程序。有两个内循环,它们都是基于排序根据每个网格框的潜在密度。第一个内循环向上从最深的一点。由于气候资料中定义的最大深度是5750米,我们将用5880分贝最高的参考压力开始迭代过程。网格密度在所有箱子整理,最重的水包裹坐在底部。在这个过程中,底部地形进入各个层的厚度的计算dz = dmjk / pjk / S (z), dmjk和p jk的质量和密度网格框ijk和S (z)是z的水平区域水平。改善稳定性的水柱深处,重复排序过程如下。所有
找到参考国家水包裹在高于5800分贝的压力将使再分开使用参考压强较小的5750分贝。密度形成的一个新数组,包括新的密度计算的新的参考压强(5750分贝)和旧的密度计算从先前的参考压强(5880分贝)。这个新的密度相应数组排序。同样,使用压力间隔的100分贝,即。5650分贝,使用参考压力,5550分贝,……重新排序,将保证整个水体的稳定性在任何给定深度。
第二个内循环从海洋表面具有类似下行压力增量。这个循环是用来提供修正原位压力和密度。可以编写一个简单的电脑程序来解决分层对于任何给定的参考压力水平。因此,参考状态,稳定分层在任何给定水平,可以建造任何合理所需的精确度。
猿在世界上的海洋
上面的搜索程序应用于温度和盐度的年平均气候学,莱维图斯的“现实”地形,1998数据集(莱维图斯et al ., 1998)。为简单起见,我们忽略了bottom-topography-induced阻塞和盆地在不同层次上的分离。因此,世界上的海洋被当作一个单独的盆地,其水平地区与世界海洋同级。
基于Eqn AGPE已经计算。(3.148)分别对世界上的海洋和三大盆地,结果是基于5800年参考水平的参考压力增量1 db。
计算AGPE代表一个理论上限的能量可以转化为客如果所有系统的强迫是撤回。在这样一个理想化的情况下,水包裹大密度下沉,把包裹向上相对较轻的水。说明了此过程的潜在贡献GPE通过绝热调整(无花果。3.30和3.31)。很容易看出AGPE是水密度的主要因素在南部海洋,这是与陡峭的等密度线表面持续强劲的风应力强迫。
调整期间,密集的水从高纬度下沉和利差水平层世界各大洋的底部;在低纬度地区,相对较轻的深水向上。因此,深水高纬度地区导致AGPE积极,但在低纬度地区深水有助于AGPE消极。
猿个人计算的流域,大西洋和印度洋之间的边界设置在20°E,印度洋和太平洋之间的边界设置在156°E,和大西洋和太平洋之间的边界设置在70°w .北冰洋分开沿着北极圈的北太平洋和大西洋和北冰洋AGPE计算在一起。结果总结在表3.3中,包括地中海情况下有/没有。调整后,海平面下降4.2厘米;因此,海平面气压输入1.43 x 1016 J的海洋,总计0.01 J / m3的能量来源,这是微不足道的
图3.30全球贡献AGPE通过绝热调整(1011年J / m2)(黄,2005)。
太平洋一个太平洋
20 40 60 80 -80 -60 -40 -20 0
纬度
图3.31贡献AGPE通过绝热调整在一个太平洋,大西洋,印度洋和c(1013年J / m2)(黄,2005)。
20 40 60 80 -80 -60 -40 -20 0
纬度
图3.31贡献AGPE通过绝热调整在一个太平洋,大西洋,印度洋和c(1013年J / m2)(黄,2005)。
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