湍流对流中大尺度半有序结构的形成

发展了一种新的均场湍流对流理论。该理论预测在无剪切的湍流对流中会发生对流风不稳定，导致以细胞或卷轴形式出现的大尺度半有序流动形成。这些运动的空间特征，如生长扰动的最小尺寸以及具有最大生长率的扰动尺寸，被确定。该理论还预测在有剪切的湍流对流中也存在对流剪切不稳定，导致产生具有非零水动力学旋角的对流剪切波。剪切的增加会促进对流剪切不稳定的激发。对大气湍流对流和实验室对流实验的应用被讨论。该理论也可以用于描述天体物理学中半粒子湍流对流。