可压缩磁流体湍流的密度统计

密度是观测中最易获取的湍流统计量。不同的湍流体制对应不同的密度谱。例如，与部分电离气体相关的磁流体湍流的粘滞阻尼体制，其特征是密度谱浅且高度各向异性。这种谱可能导致柱密度的显著变化。针对粘滞在惯性范围内不重要的磁流体湍流体制，我们通过数值模拟证明，既可以通过测量闪烁重现电离气体中观测到的密度涨落的柯尔莫哥洛夫谱，也可以重现通过发射测量获得的更浅的谱。我们表明，在超声速湍流中，高密度峰值主导了浅的各向同性谱，而占据大部分体积的小尺度背景湍流具有柯尔莫哥洛夫谱并表现出尺度依赖的各向异性。谱在研究湍流方面的局限性引发了对替代统计量的探索。我们证明，一种称为“双谱”的度量可能是一个有前景的工具。与谱不同，双谱保留了关于波相的信息。