The flow of tides over rough bathymetry in the deep ocean generates baroclinic motion including internal waves and bottom‐trapped tides. The stresses generated by this motion feedback on the amplitude and phase of the large‐scale tide. Quantifying the stresses associated with tidal flow over abyssal hills is especially important, as this scale of bathymetry is often unresolved in global baroclinic tide models, and the stresses must therefore be parameterized. Here, we extend the previous theoretical work of the authors to determine the amplitude, phasing, and vertical location of the stresses exerted on a flow driven by a time‐periodic body force when it encounters rough bathymetry. The theory compares favorably with a suite of fully nonlinear numerical simulations. It is shown that all topographic stresses are applied directly above the bathymetry, leading to a two‐layer baroclinic flow, with the near‐bottom spatial‐mean flow (the benthic tide) strongly modified by topographic stresses, and the flow at height unperturbed by the presence of topography. Our results provide a framework to improve baroclinic tide models by (i) providing a simple parameterization for the subinertial stress which is currently not included in any models, (ii) establishing that parameterized stresses should be applied in the diffusive boundary layer directly above the topography, independent of where internal tides may dissipate, and (iii) identifying a minimum resolution of ∼10 km for baroclinic tidal models to adequately capture wave resonance effects that can significantly impact the magnitude of the benthic tide.

中文翻译：

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深海丘陵地貌对底栖潮的影响

潮汐流经过深海中的粗略测深仪时，会产生斜压运动，包括内部波浪和底部滞留的潮汐。该运动产生的应力反馈了大潮的振幅和相位。量化与深海丘陵上的潮汐流有关的应力尤为重要，因为这种测深表在全球斜压潮汐模型中通常无法解决，因此必须对应力进行参数化。在这里，我们扩展了作者先前的理论工作，以确定当遇到粗测深时，由时间周期体力驱动的流所施加的应力的振幅，相位和垂直位置。该理论与一组完全非线性的数值模拟相比具有优势。结果表明，所有地形应力都直接作用于测深仪之上，导致两层斜压流，其中近底部的空间平均流量（底栖潮汐）受到地形应力的强烈影响，而高处的流动不受地形压力的干扰。地形的存在。我们的结果提供了一个改善斜压潮汐模型的框架，方法是：（i）提供当前未包含在任何模型中的亚惯性应力的简单参数化；（ii）确定应将参数化应力应用于形貌正上方的扩散边界层中，而与内部潮汐可能消散的位置无关，并且（iii）确定斜压潮汐模型的最小分辨率为〜10 km，以充分捕获可能显着影响底栖潮汐波幅的波共振效应。导致两层斜压流动，近底空间平均流量（底栖潮汐）受到地形应力的强烈影响，而高空流量不受地形的影响。我们的结果提供了一个改善斜压潮汐模型的框架，方法是：（i）提供当前未包含在任何模型中的亚惯性应力的简单参数化；（ii）确定应将参数化应力应用于形貌正上方的扩散边界层中，而与内部潮汐可能消散的位置无关，并且（iii）确定斜压潮汐模型的最小分辨率为〜10 km，以充分捕获可能显着影响底栖潮汐波幅的波共振效应。导致两层斜压流动，近底空间平均流量（底栖潮汐）受到地形应力的强烈影响，而高空流量不受地形的影响。我们的结果提供了一个改进斜压潮汐模型的框架，方法是：（i）提供当前未包含在任何模型中的亚惯性应力的简单参数化；（ii）确定应在形貌正上方的扩散边界层中应用参数化应力，而与内部潮汐可能消散的位置无关，并且（iii）确定斜压潮汐模型的最小分辨率为〜10 km，以充分捕获可能显着影响底栖潮汐波幅的波共振效应。地形应力极大地改变了近底部的空间平均流量（底栖潮），而地形的存在对高处的流量没有干扰。我们的结果提供了一个改进斜压潮汐模型的框架，方法是：（i）提供当前未包含在任何模型中的亚惯性应力的简单参数化；（ii）确定应在形貌正上方的扩散边界层中应用参数化应力，而与内部潮汐可能消散的位置无关，并且（iii）确定斜压潮汐模型的最小分辨率为〜10 km，以充分捕获可能显着影响底栖潮汐波幅的波共振效应。地形应力极大地改变了近底部的空间平均流量（底栖潮），而地形的存在对高处的流量没有干扰。我们的结果提供了一个改进斜压潮汐模型的框架，方法是：（i）提供当前未包含在任何模型中的亚惯性应力的简单参数化；（ii）确定应在形貌正上方的扩散边界层中应用参数化应力，与内部潮汐可能消散的位置无关，并且（iii）确定斜压潮汐模型的最小分辨率为〜10 km，以充分捕获可能显着影响底栖潮汐波幅的波共振效应。