从随机初始条件下 Jupiter 大气中气旋与喷气的涌现

我们通过势涡旋混合的统计力学，解释了高度湍流的 Jupiter 大气中最重要的喷气和气旋的涌现与稳定性。采用准地形 1.5 层模型，当罗森结直度半径较小时，我们预测出现强喷气。这些喷气可能呈纬向结构，或闭合成环形结构，如大红斑。我们对大红斑观测到的速度场进行了很好的定量精确复现。对于较小的气旋，或更强的地形曲率，我们复现了白色暗环或棕色涡旋的特征性质。它们的形状、地形与周围剪切之间的关系被明确描述。我们获得了关于 Jupiter 气旋的许多深刻定性结果。例如，这些气旋必须位于地形的极大值或极小值上（在随结构运动的参考系中），活跃层的剪切大于深层的剪切。在相同的纬度带上，气旋的速度与其纬度相关。这些理论预测与对木星气旋观测性质的观察结果一致。