Abstract

WIIN-NIELSEN, A.. On atmospheric energy cascades. Atmósfera [online]. 2002, vol.15, n.2, pp.67-80. ISSN 0187-6236.

Los términos de advección en las ecuaciones atmosféricas de movimiento resultan, en el dominio espectral, en un intercambio entre los varios números de onda de energías potencial y cinética que están disponibles. Estudios observacionales han demostrado que mientras la energía potencial disponible es llevada en cascada de números de onda menores a mayores, la energía cinética es también llevada en cascada de los números de onda intermedios hacia, tanto los números de onda altos, como los bajos debido supuestamente al hecho de que la conversión de energía disponible a energía cinética es grande en un intervalo de la escala del número de onda. El propósito de este artículo es reproducir algunos aspectos mayores de estos procesos de transporte de energía en cascada, usando primero un modelo extremadamente simple basado en un fluido homogéneo con una superficie libre. El factor conductor en el modelo es agregar y sustraer fluido de tal modo que la adición neta se anule. El modelo estará además restringido a una dimensión espacial en la dirección oeste-este, reteniendo las no linearidades en los términos de advección. Las ecuaciones del modelo que contienen forzamiento y disipación son integradas numéricamente hasta el estado estacionario. Evaluaciones de la generación de energía, convecciones y disipaciones, demuestran que el modelo de procesos en cascada se comporta correctamente con respecto a la dirección y magnitud comparado con otras conversiones de energía en el modelo, y es cualitativamente correcto comparado con estudios observacionales. El segundo modelo se basa en las ecuaciones primitivas para los dos componentes horizontales del viento y en la ecuación termodinámica que incluye un calentamiento específico que es independiente del tiempo. Este modelo es también tratado en la dirección zonal, únicamente y en el espacio del número de onda. El modelo da buenas simulaciones de la transferencia, tanto de la energía potencial y la energía cinética disponibles, como funciones del número de onda.

Keywords : energy cascades; nonlinear exchanges.