涡气体模型在龙卷生成与维持中的应用

与前侧及后侧下沉气流中涡度的产生及其与边界层相互作用相关的过程被认为在龙卷生成中发挥作用。我们认为逆能量级联是龙卷生成与维持的合理机制，并提供了数值与观测两方面的支持证据。我们应用三维涡气体模型于地表边界层产生的超临界涡（可能由于后侧下沉气流带到表面的涡与和前侧下沉气流相关的涡的相互作用所致）。我们讨论了二维与三维涡气体模型，并提议将 Chorin 的三维涡气体模型（由 Flandoli 和 Gubinelli 进一步发展）作为龙卷及近期 Orf 等人数值研究中所见强烈小尺度子涡的模型。本文中，较小尺度由强烈的超临界涡表示，其将能量传递给较大尺度的龙卷流（逆能量级联）。我们探讨这些涡作为流与表面及边界层相互作用结果的形成。