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Spin up/down in linearly stratified fluid

ROMANI M., SOMMERIA J.

2007frspin uprotating flowstratified flowbaroclinic instabilities

Abstract

Language:

Vertical transport of horizontal momentum due to baroclinic instabilities is investigated in a rotating stratified fluid. The experiments were carried out in the large rotating tank of the Coriolis-LEGI laboratory in Grenoble with flat bottom and linear density stratification. The mean flow was generated by increasing (spin up) or decreasing (spin down) the rotation rate of the platform. The velocity fields were measured by PIV (Particle Image Velocimetry) technique. Our experimental study reveals two very different behaviors. For O(1) Burger numbers, the bulk of the flow remains axisymmetric with a very slow decay, described by the usual vertical diffusion law, except near the boundaries where Ekman pumping/suction occurs. For Burger numbers ≪ O(1), baroclinic instabilities are observed, leading to a much faster spin. Neither diffusion nor Ekman mechanisms can explain this enhanced momentum transport, interpreted instead as the effect of baroclinic instabilities. Eady’s theory is employed to analyze the quasi-geostrophic stability problem, and a model for estimating the azimuthal velocity decay is proposed. The results are presented and discussed.

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@article{2bac364c-35c6-4dc0-8bb1-a760a7870aac,
  title={Spin up/down in linearly stratified fluid},
  author={ROMANI M. and SOMMERIA J.},
  year={2007},
  language={fr}
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TY  - JOUR
TI  - Spin up/down in linearly stratified fluid
AU  - ROMANI M.
AU  - SOMMERIA J.
PY  - 2007
LA  - fr
ER  -

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