Collaborative Research: Probing internal gravity wave dynamics and dissipation using global observations and numerical simulations

合作研究:利用全球观测和数值模拟探测内部重力波动力学和耗散

基本信息

  • 批准号:
    2319144
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 88.44万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-09-01 至 2026-08-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

This project will map the space-time geography of internal gravity wave (IW) dissipation and mixing, and the underlying dynamics, using state-of-the-art high-resolution global and regional IW models along with theory and observations of IWs. The research will employ global models, regional models, observations, and theory to take a first step towards a future in which IW dissipation and mixing arise naturally in models, without being parameterized. The project will support two summer schools on ocean and environmental science in Kenya, East Africa, to complement the successful West African summer schools that has been run every year since 2015, with cumulative participation of several hundred African participants and several dozen US participants.The Principal Investigators hypothesize that the representation of the IW spectrum in global IW models is sufficiently realistic for the models to make useful predictions about spatial and temporal distributions of IW dissipation and, by extension, IW-induced mixing. They also hypothesize that much as an inertial subrange is implicitly resolved by Large Eddy Simulations of turbulence, an implicitly resolved IW continuum in models may be within reach with appropriate choices of dissipation schemes, model resolutions, atmospheric forcing frequency, and enabling of nonhydrostatic dynamics. Regional IW models will be run to determine the impacts of resolution limitations and dissipation mechanisms on the modeled IW spectrum. Regional IW simulations and IW theory will be used to probe the dynamics underlying the IW spectrum and dissipation. Dissipation will be mapped using four different methods: as spectral fluxes computed using traditional Fourier techniques, as spectral fluxes computed using new coarse-graining techniques, as a residual of IW conversion rates and flux divergences, and as computed from model dissipation operators applied to high-frequency flow. Modeled energy dissipation rates will be compared to observation-based estimates of dissipation, from fine-structure methods applied to ARGO floats and ship-based CTD lines, and from microstructure measurements including those from a new NSF-funded set of EM-APEX floats.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该项目将利用最先进的高分辨率全球和区域重力波模型以及重力波的理论和观测,绘制内部重力波(IW)耗散和混合的时空地理图,以及潜在的动力学。 该研究将采用全球模型、区域模型、观测和理论,朝着未来 IW 耗散和混合在模型中自然出现而无需参数化的方向迈出第一步。该项目将支持东非肯尼亚的两所海洋与环境科学暑期学校,以补充自 2015 年以来每年举办的成功的西非暑期学校,累计有数百名非洲参与者和数十名美国参与者参与。首席研究员假设,全局 IW 模型中 IW 频谱的表示足够真实,模型可以对 IW 耗散的空间和时间分布以及推而广之的 IW 引起的混合做出有用的预测。他们还假设,正如湍流大涡模拟隐式解析了惯性子范围一样,通过适当选择耗散方案、模型分辨率、大气强迫频率和启用非静水动力学,模型中隐式解析的 IW 连续体可能是可以实现的。将运行区域 IW 模型以确定分辨率限制和耗散机制对建模 IW 频谱的影响。区域 IW 模拟和 IW 理论将用于探讨 IW 频谱和耗散背后的动态。 耗散将使用四种不同的方法进行映射:使用传统傅立叶技术计算的光谱通量、使用新的粗粒度技术计算的光谱通量、IW 转换率和通量散度的残差、以及根据应用于高通量的模型耗散算子计算。 -频率流。建模的能量耗散率将与基于观测的耗散估计进行比较,这些估算来自应用于 ARGO 浮体和船基 CTD 线的精细结构方法,以及微观结构测量,包括来自 NSF 资助的一套新的 EM-APEX 浮体的测量。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Kurt Polzin其他文献

Kurt Polzin的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Kurt Polzin', 18)}}的其他基金

Woods Hole Oceanographic Institution - Oceanographic Instrumentation (Moored Instrumentation to Support Present and Future Field Programs)
伍兹霍尔海洋研究所 - 海洋仪器(支持当前和未来实地计划的系泊仪器)
  • 批准号:
    2316002
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: The Internal Wave Spectrum and Boundary Mixing in the Sub-Tropical South Atlantic
合作研究:亚热带南大西洋的内波谱和边界混合
  • 批准号:
    2232439
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Bottom Boundary Layer Turbulent and Abyssal Recipes
合作研究:底部边界层湍流和深渊配方
  • 批准号:
    1756251
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Nonlinear Interactions between Surface and Internal Gravity Waves in the Ocean
合作研究:海洋表面重力波和内部重力波之间的非线性相互作用
  • 批准号:
    1634644
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Dynamics of the Orkney Passage Outflow
合作研究:奥克尼群岛航道流出的动力学
  • 批准号:
    1536779
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RAPID: Fine- and Microstructure Observations in Conjunction with a GEOTRACES Section along 40 degrees S in the Atlantic
RAPID:与大西洋南纬 40 度沿线的 GEOTRACES 剖面相结合的精细和微观结构观测
  • 批准号:
    1208454
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CMG Collabortative Research: The Oceanic Internal Wave Energy Spectrum - Synthesis of Theory and Observations
CMG 合作研究:海洋内波能量谱 - 理论与观测的综合
  • 批准号:
    0417466
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Construction of a New Fine- and Microstructure Profiler
新型精细和微观结构分析仪的构建
  • 批准号:
    0118401
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Lowered ADCP Finestructure and Inferred Mixing in the Deep Ocean
降低 ADCP 精细结构并推断深海混合
  • 批准号:
    9906731
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SGER: An Intercomparison of Lowered Acoustic Doppler CurrentProfilers and Expendable Current Profilers
SGER:降低声学多普勒电流剖面仪和一次性电流剖面仪的比较
  • 批准号:
    9727701
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

基于光增强新型类皮肤有机半导体复合器件的接近探测研究
  • 批准号:
    62375046
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
适用于浅海环境多AUV网络化作业的探测通信一体化技术研究
  • 批准号:
    62301136
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
对抗环境下基于博弈论的雷达目标探测波形优化研究
  • 批准号:
    62301577
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
面向海洋探测的微光纤海水温盐压传感器多方法协同的多参量解调研究
  • 批准号:
    62375248
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于多通道菲索干涉仪的大气风温探测激光雷达遥感方法研究
  • 批准号:
    42374182
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    51 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Collaborative Research: NSF-ANR MCB/PHY: Probing Heterogeneity of Biological Systems by Force Spectroscopy
合作研究:NSF-ANR MCB/PHY:通过力谱探测生物系统的异质性
  • 批准号:
    2412550
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: NSF-ANR MCB/PHY: Probing Heterogeneity of Biological Systems by Force Spectroscopy
合作研究:NSF-ANR MCB/PHY:通过力谱探测生物系统的异质性
  • 批准号:
    2412551
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Probing and Controlling Exciton-Plasmon Interaction for Solar Hydrogen Generation
合作研究:探测和控制太阳能制氢的激子-等离子体激元相互作用
  • 批准号:
    2230729
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: PM: High-Z Highly Charged Ions Probing Nuclear Charge Radii, QED, and the Standard Model
合作研究:PM:高阻抗高带电离子探测核电荷半径、QED 和标准模型
  • 批准号:
    2309273
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: RUI: PM:High-Z Highly Charged Ions Probing Nuclear Charge Radii, QED, and the Standard Model
合作研究:RUI:PM:高阻抗高带电离子探测核电荷半径、QED 和标准模型
  • 批准号:
    2309274
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 88.44万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了