关于快速旋转强迫湍流的能谱

本文中，我们通过数值模拟研究了充分发展、强迫、快速旋转的湍流系统的统计特征，并建立了与数值数据吻合良好的能谱模型。在大于 Kolmogorov 耗散波数的波数（$k$）范围内，能量分布使得适当无量纲化的能谱为 ${\bar E}({\bar k})\approx \exp(-0.05{\bar k})$，其中上划线表示适当的无量纲化。对于小于强迫波数的波数，水平面内的能量远多于沿垂直旋转轴方向的能量。对于此类波数，我们发现各向异性能谱 $E(k_\perp,k_\parallel)$ 遵循幂律标度 $k_\perp^{-5/2}k_\parallel^{-1/2}$，其中 '$\perp$' 和 '$\parallel$' 分别指垂直于和平行于旋转轴的方向；该结果与旋转流体弱惯性波湍流理论所预测的 Kuznetsov--Zakharov--Kolmogorov 谱一致。