Doutorado: Interações não-lineares entre ondas de gravidade e acústicas

 

Neste trabalho investigou-se a possibilidade de ondas acústicas serem instáveis em relação à perturbações nos modos gravidade-inerciais, através de interações triádicas não-lineares no contexto do modelos não-hidrosatático raso. Foi considerado uma expansão de Galerkin, altamente truncada, das perturbações em torno de um campo básico isotérmico, hidrostático e em repouso. A expansão de Galerkin foi feita em relação às autofunções do problema linearizado. Para um tripleto isolado, ficou demonstrado que uma onda acústica não consegue amplificar as perturbações de um par de ondas gravidade-inerciais. Isso ocorre devido ao alto mismatch das autofrequências do tripleto de ondas. Por outro lado, a análise da dinâmica de dois tripletos acoplados por um único modo demonstrou que ummodo gravidade-inercial não-hidrostático (acústico), participando de um tripleto quase-ressonate com dois modos acústicos (um modo gravidade-inercial e um modo acústico) pode ser instável em relação à pequenas perturbações associadas a um par de ondas gravidade-inerciais que estão em balanço hidrostático. Esta instabilidade linear implica em uma troca de energia inter-triádica significativa, se a não-linearidade associada ao segundo tri-pleto, composto por dois modos gravidade-inearciais hidrostáticos, for reconsiderada. As implicações desses resultados para o ajuste hidrostático não-linear são discutidas.