Numerical modelling of the Bora and Scirocco driven currents

摘要

The results of the numerical integration using a non-linear levels model are presented. In the model the vertical turbulent exchange is defined with the Level Ⅱ closure model. The Nihoul form for the vertical turbulent length-scale is accepted in order to describe surface and bottom turbulent layer. For the horizontal exchange of momentum the non-linear Smagorinsky diffusion is assumed. The sea-level distribution after longer integration time has the known general features as well as vertically averaged current field. However, it is understood from the presented results that finer structure of the flow without decreasing the horizontal grid step is obtained. The current intensities are lower than in some previous numerical experiments. It is discussed considering the results of the analysis of the current-meter data and the integration time. Some preliminary results of stratification impact on the wind induced current has been considered too. The main difference in current fields between stratified and homogeneous sea is observable in the surface layer. The heat exchange between sea and atmosphere has not been taken into account. In this case the well-mixed surface layer with the very sharp pycnocline is formed. The Richardson number at the pycnocline is near the critical value and the momentum exchange with the deeper layers is very slow. However, after longer integration time, this does not affect essentially the fields of the vertically averaged current and sea-level distribution.%Numerička integracija je izvršena nelinearnim višerazinskim modelom sa Level Ⅱ modelom zatvaranja. Oblik zavisnosti dužinske skale turbulencije uzet je prema Nihoulu kako bi se bolje opisao pridneni i površinski turbulentni sloj. Horizontalna turbulentna izmjena momenta opisana je nelinearnom difuzijom Smagorinskog. Rezultati numeričke integracije sukladni su već poznatoj slici raspodjele nivoa mora i vertikalno osrednjenog strujanja. Uporedujući strujna polja, vidljivo je da je ovim modelom dobivena finija struktura ne mijenjajući horizontalni korak mreže. Dobiveni inteziteti struja nešto su niži nego u nekim ranijim numeričkim eksperimentima, a time se i amplitude promjene morske razine razlikuju. To je posebno diskutirano razmatrajući rezultate analiza mjerenja i dužine integracije. Razmatran je utjecaj stratifikacije na struje inducirane vjetrom. Razlika u rezultatima dobijenim za homogeno more i onih u slučaju stratifikacije uočljiva je kod površinskog strujanja. Nisu razmatrani toplotni fluksevi na površini te se dobijene razlike mogu objasniti formiranjem vrlo oštre piknokline gdje je Richardsonov broj blizu svoje kritične vrijednosti, pa je izmjena količine kretanja sa dubljim slojevima vrlo slaba. Time je intezitet strujanja u površinskom sloju veći nego u slučaju homogenog mora, a znatne su razlike i u smjeru strujanja. To, ipak, bitno ne utječe na sliku vertikalno osrednjenog strujanja kao ni na raspodjelu morske razine, nakon nešto duže vremenske integracije.