强急流与木星大红斑作为最大熵结构的涌现
流体动力学
2007-05-23 v1 统计力学
大气与海洋物理
摘要
我们通过位涡斑块统计力学的一般方法,解释了高度湍动的行星大气(如木星)中强急流的涌现与鲁棒性。其思想是位涡混合导致形成稳态的有组织粗粒化流,对应于统计平衡态。我们的出发点是准地转1-1/2层模型,并考虑小Rossby变形半径的相关极限。此时得到窄急流,其标度正比于Rossby变形半径。这些急流可以是纬向的,或闭合成环以包围涡旋。考虑beta效应与深层剪切流的影响后,我们预测湍流大气层组织为位于背景剪切中的卵形涡旋。此类孤立涡旋中心位于等效地形(由深层剪切流与beta效应决定)的极值处。该预测与对主要木星涡旋(大红斑与Oval BC)风数据分析一致。
引用
@article{arxiv.physics/0003079,
title = {Emergence of intense jets and Jupiter Great Red Spot as maximum entropy structures},
author = {F. Bouchet and J. Sommeria},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0003079},
year = {2007}
}
备注
56 pages, 19 figures