大尺度涡旋失稳对纬度、分层及计算域尺度的依赖性
太阳与恒星天体物理
2015-05-30 v2
摘要
在早期研究中，我们报道了在快速旋转条件下的笛卡尔流体动力学对流模型中激发了大尺度涡旋。在该研究中，我们针对位于恒星北极的模型，以雷诺数 (Re) 和科里奥利数 (Co) 为参数，调查了失稳发生的条件。本研究将调查范围扩展至变化的计算域尺度、增强的分层效应，并将计算盒置于不同的纬度。计算域尺度增大的效应是增大了生成结构的尺寸，使得主涡旋始终大致填充计算域的一半。失稳在强度上有所增强，表现为温度异常和径向速度的变化被观测到有所增强。发现具有最小计算域尺度的模型对该失稳是稳定的，这表明对流涡旋与计算域尺度之间需要足够的尺度分离，失稳才能发生。该失稳可见于余纬度高达 30 度的区域，超过该值后，流动将受其他类型的平均流主导。该失稳也可在具有更大分层效应的模型中观察到。与弱分层情况不同，由涡旋结构引起的温度异常被发现依赖于深度。
引用
@article{arxiv.1109.4317,
title = {Dependence of the large-scale vortex instability on latitude, stratification and domain size},
author = {Maarit J. Mantere and Petri J. Käpylä and Thomas Hackman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.4317},
year = {2015}
}
备注
6 pages, 5 figures, submitted to AN (Proc. of the 7th Potsdam Thinkshop)