Internal gravity waves: parametric instability and deep ocean mixing - 13/02/08
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Abstract |
The Boussinesq approximation provides a convenient framework to describe the dynamics of stably-stratified fluids. A fundamental motion in these fluids consists of internal gravity waves, whatever the strength of the stratification. These waves may be unstable through parametric instability, which results in turbulence and mixing. After a brief review of the main properties of internal gravity waves, we show how the parametric instability of a monochromatic internal gravity wave organizes itself in space and time, using energetics arguments and a simple kinematic model. We provide an example, in the deep ocean, where such instability is likely to occur, as estimates of mixing from in situ measurements suggest. We eventually discuss the fundamental role of internal gravity wave mixing in the maintenance of the abyssal thermal stratification. To cite this article: C. Staquet, C. R. Mecanique 335 (2007).
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Résumé |
Lʼapproximation de Boussinesq constitue un cadre bien adapté à lʼétude des fluides stablement stratifiés. Des ondes de gravité internes sʼy développent, quel que soit le niveau de stratification, qui peuvent être instables par instabilité paramétrique. Turbulence et mélange en résultent. Après un bref rappel sur les propriétés des ondes de gravité internes, nous montrons comment sʼorganisent les transferts dʼénergie, dans lʼespace et dans le temps, lorsquʼune onde interne est paramétriquement instable. Un modèle cinématique simple est employé pour cela. Puis nous illustrons ce processus et ses conséquences par un exemple océanique : lʼinstabilité paramétique se produit très certainement dans lʼocéan profond, comme le suggèrent les mesures in situ. Nous discutons finalement du rôle fondamental des ondes de gravité internes dans lʼentretien de la stratification abyssale, par le mélange quʼelles induisent. Pour citer cet article : C. Staquet, C. R. Mecanique 335 (2007).
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Keywords : Fluid mechanics, Stably-stratified fluid, Internal gravity waves, Ocean mixing
Mots-clés : Mécanique des fluides, Fluide stratifié, Ondes de gravité internes, Mélange océanique
Plan
Vol 335 - N° 9-10
P. 665-678 - septembre-octobre 2007 Retour au numéroBienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
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