用于马尾藻筏漂移的极小Maxey–Riley模型
大气与海洋物理
2020-10-28 v2
摘要
浸入运动流体中的惯性粒子(即具有质量且有限尺寸)无法使其速度适应载流流体，因而成为流体力学中备受关注的对象。在本文中，我们考虑一种海洋场景：惯性粒子弹性连接形成漂浮于与大气界面处的网络。该网络依据近期推导并验证的海洋惯性粒子运动Maxey–Riley方程演化。我们严格证明，在足够平静的风条件下，旋转相干准地转涡旋(其物质边界抵抗向外丝化)若呈反气旋性，则总是对弹性网络具有有限时间吸引子；若呈气旋性，则只要网络足够刚性亦如此。这一结果在更一般风条件下得到数值支持，且最重要的是，与漂浮的远洋马尾藻(Sargassum)筏观测一致，对此弹性惯性网络代表了一个极小模型。此外，我们的发现为马尾藻的长距离输运提供了有效机制，从而为其积累区与远端源之间的连通性提供了机制。
引用
@article{arxiv.2003.03339,
title = {A minimal Maxey--Riley model for the drift of \emph{Sargassum} rafts},
author = {Francisco J Beron-Vera and Philippe Miron},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.03339},
year = {2020}
}
备注
To appear in J. Fluid Mechanics