Eine spektrale Parametrisierung der Mean-Flow-Erzwingung durch brechende Gravitationwellen

Eine spektrale Parametrisierung der Mean-Flow-Erzwingung aufgrund brechender Gravitationwellen wird für die Anwendung in den Bewegungsgleichungen atmosphärischer Modelle beschrieben. Die Parametrisierung basiert auf der linearen Theorie und hält sich eng an die grundlegenden Prinzipien der Erhaltung des Wellenaktionsflusses, der linearen Stabilität und der Wechselwirkung zwischen Wellen und Mittelstrom. Da die Details des Wellenzusammenbruchs und der nichtlinearen Wechselwirkungen sehr komplex und bisher wenig verstanden sind, wird nur die einfachste Annahme getroffen: dass die Impulsflüsse, die von den Wellen getragen werden, lokal und vollständig in der Höhe des linearen Wellenbrechens abgelagert werden. Diese einfache Annahme ermöglicht eine direkte Zuordnung des Impulsflussspektrums, das an einer bestimmten Quellhöhe eingegeben wird, in vertikale Profile der Mean-Flow-Kraft. Ein Koeffizient der turbulenten Diffusion kann ebenfalls geschätzt werden. Die Parametrisierung kann mit jedem gewünschten Eingabespektrum des Impulsflusses verwendet werden. Die Ergebnisse sind empfindlich gegenüber den Details dieses Spektrums und ebenso realistisch empfindlich gegenüber den Hintergrundprofilen der vertikalen Scherung und Stabilität. Diese Empfindlichkeiten machen die Parametrisierung ideal geeignet, um sowohl die Effekte von Gravitationwellen von einzigartigen Quellen wie Topographie und Konvektion als auch generalisierte breite Eingabespektren zu untersuchen. Vorhandene Einschränkungen bezüglich der Eingabeparameter werden ebenfalls aus den verfügbaren Beobachtungen zusammengefasst. Mit diesen Einschränkungen erzeugt die Parametrisierung realistische Variationen in der durch Gravitationwellen angetriebenen Mean-Flow-Erzwingung.