ABSTRACT The subject of this paper is the Antarctic Circumpolar Current (ACC) as the waveguide for Rossby waves. The ACC is the region where Rossby waves manifest differently in comparison to other parts of the World Ocean. The ACC is not only the waveguide for Rossby waves where wave kinetic energy is modified by jets, yet the region where Rossby waves interact with the flow. This manuscript contains a theoretical discussion of idealized Rossby wave dynamics and then computes a set of waveguide boundaries for the ACC, based on analysis of the propagation characteristics of sea surface height from satellite altimeter data. Since the linear theory of Rossby waves is not suitable within the waveguide areas, we propose a nonlinear approach that can explain the eastward propagation of Rossby waves in the ACC. We use the nonlinear theory of Rossby waves and zonal jets interaction, based on the fact that the nonlinearity in the long-wave approximation for Rossby waves exactly compensates the Doppler shift. The dispersion equation agrees well with altimetry data and provides a reasonable explanation to the propagation of the Rossby waves eastward within the ACC. We detect the northern and the southern waveguide boundaries for the ACC using altimetry and compare them to the climatological fronts in the ACC. We reveal that the Polar Front and the northern and southern branches of the Subantarctic Front are mostly located inside the waveguide in the South Ocean except the Indian sectors of the (30° to 90° E).

中文翻译：

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在南极环极流中使用卫星测高法探测罗斯比波的波导

摘要 本文的主题是作为罗斯比波波导的南极环极流 (ACC)。ACC 是罗斯比波与世界海洋其他部分相比表现出不同的区域。ACC 不仅是罗斯比波的波导，其中波动能被射流改变，而且罗斯比波与流动相互作用的区域。这份手稿包含对理想化罗斯比波动力学的理论讨论，然后根据对卫星高度计数据海面高度传播特性的分析，计算一组 ACC 的波导边界。由于罗斯比波的线性理论不适用于波导区域，我们提出了一种非线性方法来解释罗斯比波在 ACC 中的向东传播。我们使用罗斯比波和纬向射流相互作用的非线性理论，基于罗斯比波长波近似中的非线性正好补偿多普勒频移的事实。色散方程与测高数据吻合得很好，为罗斯比波在 ACC 内向东传播提供了合理的解释。我们使用高度计检测 ACC 的北部和南部波导边界，并将它们与 ACC 中的气候前沿进行比较。我们发现极地锋和亚南极锋的南北分支大部分位于南大洋的波导内，除了（东经30°至90°的印度部分）。基于罗斯比波长波近似中的非线性精确补偿多普勒频移这一事实。色散方程与测高数据吻合得很好，为罗斯比波在 ACC 内向东传播提供了合理的解释。我们使用高度计检测 ACC 的北部和南部波导边界，并将它们与 ACC 中的气候前沿进行比较。我们发现极地锋和亚南极锋的南北分支大部分位于南大洋的波导内，除了（东经30°至90°的印度部分）。基于罗斯比波长波近似中的非线性精确补偿多普勒频移这一事实。色散方程与测高数据吻合得很好，为罗斯比波在 ACC 内向东传播提供了合理的解释。我们使用高度计检测 ACC 的北部和南部波导边界，并将它们与 ACC 中的气候前沿进行比较。我们发现极地锋和亚南极锋的南北分支大部分位于南大洋的波导内，除了（东经30°至90°的印度部分）。我们使用高度计检测 ACC 的北部和南部波导边界，并将它们与 ACC 中的气候前沿进行比较。我们发现极地锋和亚南极锋的南北分支大部分位于南大洋的波导内，除了（东经30°至90°的印度部分）。我们使用高度计检测 ACC 的北部和南部波导边界，并将它们与 ACC 中的气候前沿进行比较。我们发现极地锋和亚南极锋的南北分支大部分位于南大洋的波导内，除了（东经30°至90°的印度部分）。