冠层流中拉格朗日统计的小尺度与大尺度间歇性

在冠层流中，流体与表面-mounted障碍物（表面安装障碍物）的相互作用会产生强湍流，主导了中性稳定大气边界层中的弥散与混合。本文关注冠层流中拉格朗日速度统计的间歇性，其以两种不同形式被观测到。第一种为小尺度间歇性，表现为速度增量的非高斯且非自相似统计。分析显示，与使用多重分形模型、扩展自相似性和加速度自相关性的均匀各向同性湍流（HIT）先前结果相比具有一致性。这些观测表明，冠层流中的小尺度拉格朗日间歇性与HIT类似，从而将普适拉格朗日间歇性的概念推广至某些非均匀和各向异性流动。其次，观测到沿拉格朗日轨迹的能量增量均方根依赖于轨迹时间平均湍流速度的方向。后续分析表明，流动被冠层阻力衰减，但结构函数的标度不变。该观测意味着拉格朗日统计中存在大尺度间歇性。因此，本文给出了冠层流中拉格朗日速度统计间歇性的首例经验证据，其以两种不同意义存在且由不同机制引起。