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Controles diabáticos y de fricción de un vórtice axisimétrico utilizando la teoría de energía potencial disponible con un estado no en reposo

Autores: Harris, Bethan L.; Tailleux, Rémi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Concepto
Eficiencia termodinámica
Intensidad de ciclones tropicales
Energía potencial disponible
Energía cinética
Energéticas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 9

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El concepto de eficiencia termodinámica es central para la comprensión teórica de la intensidad y la intensificación de los ciclones tropicales, pero el tema ha permanecido controvertido debido a la existencia de definiciones distintas e incompatibles. Físicamente, la eficiencia termodinámica se relaciona con la fracción de los flujos de entalpía superficial y los procesos diabáticos que contribuyen a la generación de la energía potencial disponible (APE) para conversiones en energía cinética, por lo que la principal dificultad es cómo definir mejor la APE. En este estudio, revisamos la energía disponible de los movimientos de vórtices axisimétricos redefiniendo la APE en relación con un estado de referencia no en reposo en equilibrio de viento en gradiente en lugar de un estado en reposo. Nuestro enfoque, que tiene en cuenta tanto los efectos diabáticos como los friccionales, revela que la elección del estado de referencia impacta significativamente en la predicción de la generación de APE y su conversión a energía cinética. Al utilizar experimentos numéricos idealizados de intensificación de ciclones tropicales axisimétricos, demostramos que la producción de APE estimada a partir de un estado de referencia no en reposo es un predictor mucho más preciso de la conversión de APE a energía cinética que aquellos basados en otras elecciones de estados de referencia, como perfiles iniciales, medios y ordenados. Estos hallazgos sugieren que incorporar la estructura dinámica equilibrada de los ciclones tropicales en teorías basadas en APE podría llevar a mejorar los modelos de intensidad potencial, con implicaciones para la previsión y comprensión del comportamiento de los ciclones.

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