对流系统中由行进热波产生的纬向流
流体动力学
2020-12-22 v3
摘要
本研究探讨了在流体层表面施加行进热波对二维与三维对流系统中全局流动结构形成的影响。对于广泛的瑞利数范围（）与热波频率范围（），我们研究了有和无施加平均温度梯度的流动。我们的结果证实行进热波可引起纬向流，即强平均水平流。我们表明，在扩散主导区中纬向流纯粹由雷诺应力驱动，总是逆行；而在对流主导区中，由倾斜对流胞引起的平均流平流变得主导，这通常导致顺行平均纬向流。通过直接数值模拟，我们验证了针对扩散主导区所做的理论预测。此外，我们利用线性稳定性分析解释了倾斜对流胞模态的存在。我们大量的三维模拟支持了二维流的结果，从而确认了这些发现对地球物理与天体物理系统的相关性。
引用
@article{arxiv.2009.01735,
title = {Generation of zonal flows in convective systems by travelling thermal waves},
author = {Philipp Reiter and Xuan Zhang and Rodion Stepanov and Olga Shishkina},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.01735},
year = {2020}
}
备注
24 pages, 13 figures, submitted to the journal of fluid mechanics (jfm)