The effect of free surface on the stability of geophysical flows: a note for a quasi-geostrophic ocean

Summary The role of the free surface on the stability of a wind driven, quasi-geostrophic ocean having an Ekman bottom layer is studied analytically using a perturbative procedure. It is shown that the growth rate range of the developing disturbances is reduced by an amount depending on the energetics of the free surface. In other words, the main free surface effect is to increase the stability of the whole system if this is compared with the rigid-lid ocean model.

---

Riassunto Viene analizzato il ruolo della superficie libera nella stabilità di un oceano nell'approssimazione quasi-geostrofica, forzato dal vento ed interessato dallo strato di Ekman sul fondo. Nell'ambito di un approccio lineare, si dimostra che la presenza di detta superficie aumenta la stabilità del sistema quando la si confronta con quella di un oceano nell'approssimazione di ?rigid lid?.

---

Резюме Используя процедуру теории возмущений, аналитически исследуется роль свободной поверхности на устойчивость океана в квази-геострофическом приближении. Показывается, что главный эффект свободной поверхности сводится к увеличению устойчивости всей системы по сравнению с моделью океана в приближении ?жесткой крышки?.