擴散對流溫鹽臺階結構的數值模擬
摘要：熱鹽驅動下的擴散對流現象是海洋中高緯度海域普遍存在的一種現象,對其進行數值模擬可更細致地研究海洋小尺度動力過程。文章分析了擴散對流的形成機制,建立了二維方腔模型,通過有限體積法求解控制方程,對其分層現象進行了數值模擬。研究給出了流場的溫度及鹽度隨時間演化的關系,展現了流場中速度的渦旋結構,分析了溫鹽臺階結構的生成、合并的演化過程,并對其物質和能量的輸運進行了初步的理論解釋。另外,對不同熱流密度情況下的擴散對流現象進行了對比研究,發現隨著熱流密度的增加,臺階結構的演變速率變快,而且上邊界冷卻對其演化速率具有促進作用,但熱流密度的改變并沒有對臺階結構的演變趨勢產生明顯的影響。
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