Internal gravity waves feedback on a parallel mean flow: modelling of a boundary layer above a sinusoidal topography

Enrica Masi, Fréderic Moulin, Olivier Thual
unpublished
We consider a boundary layer flow horizontally homogeneous in the presence of a vertical stratification and of a sinusoidal topography. We present a simple model describing the interaction between the mean flow and the packet of internal waves emitted at the bottom, assuming that it obeys to the laws of the refraction. We focus on the configurations where no critical layers develop and where the waves propagate upward. We show that an equilibrium state exists when the bottom boundary conditions
more » ... boundary conditions are stationary. With numerical simulations and considering the analytical expression of equilibra, we show that the presence of the waves amplifies the mean flow evolutions. Résumé : Nous considérons un écoulement de couche limite horizontallement homogène en présence d'une stratification verticale et d'une topographie sinusoïdale. Nous présentons un modèle simple de l'interaction entre l'écoulement moyen et le paquet d'ondes émis au sol, en supposant qu'il obéit aux lois de la réfraction. Nous considérons des configurations telles qu'aucune couche critique ne se forme et telles que les ondes se propagent toujours vers le haut. Nous montrons l'existence d'états d'equilibre en présence des conditions aux limites stationnaires. A l'aide de simulations numériques et en considérant l'expression analytique des équilibres, nous montrons que la présence des ondes amplifie les évolutions du champ moyen.
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