加利福尼亚洋流系统中的中尺度到亚中尺度过渡。第三部分：能量平衡与流量

摘要 这是三篇关于理想化的平衡、亚热带、东部边界上升流洋流系统的数值模拟过渡的最后一篇，与加利福尼亚洋流相似。过渡主要通过在弱分层表层边界层中普遍出现的亚中尺度密度锋和围绕它们的非地转环流来解释。这里从动能（KE）谱形状以及在上层海洋中的中尺度到亚中尺度范围内的谱能量流的角度进一步分析了高分辨率模拟。对于比中尺度能量峰更高的波数，谱中存在一个亚中尺度幂律区间，指数接近−2。在KE平衡中，潜在能转化为动能的重要转化在中尺度和亚中尺度范围内的所有波数上都发生；这种转化是早期论文中讨论的垂直再分层流和锋面生成的能量对应物。亚中尺度范围内发生了动能的显著正向级联，最终以更小的尺度耗散。这与地转湍流的逆能量级联相反，实际上，它与水平发散的（即，非地转）速度分量基本相关。锋面生成、锋面不稳定性和诊断力平衡的破坏等亚中尺度动力学过程都是潜在能转换和动能正向级联能量循环的基本元素。