波致振荡流中湍流的观测
大气与海洋物理
2019-06-27 v1 流体动力学
摘要
气候的动力和热力状况受大气与海洋间能量和动量交换的调控。表面波在这种交换中所起的作用尤其令人困惑。波浪通过破碎和 Langmuir 环流在上层海洋中诱发湍流。然而，波浪可直接将能量注入次表层。这与波浪并非真正无旋、从而诱发的轨道运动为湍流有关。这种湍流振荡流的存在、范围及性质仍不确定。本文给出了振荡流速度场的测量，该振荡流由大型实验设施中机械生成的随机波场诱发。速度记录在水面以下足够深处进行，以排除波浪破碎的影响。我们证明速度场的谱尾遵循接近 的幂律标度。通过对结构函数的严格统计分析研究湍流行为，以突显振荡流中间歇性的出现。结果表明波浪运动为湍流，并有助于海洋混合。通过混合层加深，波致运动影响气旋生成和沉积物再悬浮。
引用
@article{arxiv.1701.02174,
title = {Observation of turbulence in wave-induced oscillatory flows},
author = {Alberto Alberello and Federico Frascoli and Miguel Onorato and Alessandro Toffoli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.02174},
year = {2019}
}