湍流中的生物发光：间歇性拉伸点亮浮动藻类

浮动藻类是一种海洋性植物Plankton，能够因流动引起的变形而释放闪光。它们是照亮破浪、船舶尾流以及上层海洋其他强烈湍流区域的主要原因。本文探讨了生物发光如何受到湍流波动性的影响——这一问题的动机是闪光发射依赖于变形的程度和速率。我们引入一个发光的 dumbbell 作为最小模型，在均匀各向同性湍流中研究闪烁的拉格朗日动力学，并与延拓流和高斯随机流进行对比。我们发现，湍流波动显著增强了生物发光，同时在闪烁动力学中引入泊松式随机性。此外，速度梯度的间歇性波动使浮动藻类暴露于极端拉伸的脉冲中，产生更强烈的闪光——尽管频率更低，但比高斯波动产生的闪光更强烈。我们的结果表明，海洋生物发光的辉煌表现受益于湍流及其耗散尺度的间歇性。