Frontal instability, inertia-gravity wave radiation and vortex formation - Université Grenoble Alpes Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2007

Frontal instability, inertia-gravity wave radiation and vortex formation

Résumé

This paper reports on an experimental investigation of the stability of a baroclinic front, as generated by the spin- up of a differentially rotating lid at the surface of a rotating two-layer fluid. In contrast to formerly reported experiments, we consider miscible fluids in a relatively wide annular tank. In the parameter space set by rotational Froude number and dissipation (i.e. ratio of spin-down time to disk rotation time), different flow regimes are observed, ranging from axisymmetric to irregular baroclinic instable flows. These regimes adjoin the regimes found for immiscible fluids by Williams et al. (2005) in a small device. Differences are the baroclinic unstable regime for lower Froude number than reported by Williams et al. (2005) suggesting Sakai Rossby-Kelvin waves and the formation of vortices. Observations suggest spontaneous emission of inertia gravity waves, which interact with the large-scale baroclinic wave and lead to intense mixing and the rapid formation of intense cyclonic vortices.
Cette article représente une étude expérimentale sur l’instabilité d’un front barocline qui a été généré par la mise en rotation différentielle d’un fluide bi-couche. Contrairement à d’autres expériences précédentes de ce type, nous considérons des fluides miscibles dans une cuve relativement grande. Dans l’espace déterminée par le nombre de Froude et le nombre de dissipation, nous observons différents régimes, allant des écoulements axisymétriques aux écoulements instables et irréguliers. Ces régimes adjoignent les régimes obtenus pour un fluide bicouche immiscibles par Williams et al. (2005) dans une cuve petite. Différente est l’apparition du régime barocline pour des nombres de Froude plus bas, suggérant les ondes Rossby-Kelvin de Sakai, et la formation des tourbillons. Les observations suggèrent l’émission spontanée des ondes inertie-gravitée lesquelles interagissent avec l’onde barocline à grande échelle, et ainsi déclenche du mélange et la formation rapide des tourbillons intenses.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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Dates et versions

hal-00269112 , version 1 (18-03-2019)

Identifiants

  • HAL Id : hal-00269112 , version 1

Citer

Jan-Bert Flór. Frontal instability, inertia-gravity wave radiation and vortex formation. CFM Stratified flow symposium, Aug 2007, Grenoble, France. ⟨hal-00269112⟩
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