تحليل چرخه هاي نوسان تاوه قطبي در يك مدل آب كم عمق براي پوش سپهر با استفاده از فرايافت هاي اويلري

در اين تحقيق، براي تعيين سازوكارهاي موثر در چرخه هاي نوسان (vacillation) تاوه قطبي و به طورخاص بررسي چرخه هاي نوسان بادمداري، مدل آب كم عمق روي كره با بهره گيري از چندين الگوريتم متفاوت به كار گرفته مي شود. عامل اصلي در چرخه هاي نوسان تاوه قطبي، اثر تركيبي واداشت هاي موجي و گرمايي است. براي آشكارسازي نقش پوش سپهر در ايجاد تغييرپذيري، واداشت موجي مستقل از زمان توسط عامل كوهساري (topography) و واداشت تابشي نيز به صورت يك فرايند واهلش گرمايي در معادله پيوستگي جرم وارد شده است. در الگوريتم هاي عددي مورد استفاده، معادلات آب كم عمق در نمايش (تاوايي پتانسيلي، واگرايي سرعت، واگرايي شتاب) با استفاده از تعميم روش فرابرد پربندي نيمه لاگرانژي به معادلات دررو و نيز روش نيمه لاگرانژي محض در تفكيك هاي فضايي متوسط تا زياد حل شده اند.با استفاده از داده هاي بلندمدت مدل آب كم عمق، مجموعه اي از فرايافت هاي اويلري حاصل از محاسبه جملات معادله ميانگين مداري مؤلفه مداري تكانه براي بررسي نوسان هاي تاوه قطبي و استواري (robustness) يا نا استواري آن، محاسبه و تحليل شده است. محاسبات نشان مي دهد در معادله فوق جملات گرايش باد مداري، واداشت كوهساري، واگرايي شار تكانه افقي و گشتاور كوريوليس سهم اصلي را در تعيين تحول زماني چرخه هاي نوسان تاوه قطبي دارند. با توجه به مقادير ناچيز جمله هاي انتقال پيچكي جرم و چشمه جرم، چرخه هاي نوسان تاوه قطبي را مي توان حاصل تغييرات ناهم فاز سه جمله واداشت كوهساري، واگرايي شار تكانه افقي و گشتاور كوريوليس دانست.