三维双扩散对流中的结构及其对土星极地六边形建模的可能途径
斑图形成与孤子
2014-05-14 v1
摘要
考虑了在 Hopf 分岔点附近，不可压缩流体的水平无限层中与水平涡度场相互作用的三维双扩散对流。通过多尺度方法推导了一组关于对流胞振幅变化的振幅方程。胞的形状被给定为具有不同波矢的有限数量对流卷的叠加。为了对所得的振幅方程组进行数值模拟，开发了几种基于现代 ETD（指数时间差分）伪谱方法的数值格式。编写了软件包用于模拟卷型对流以及具有方形和六边形胞的对流。数值模拟表明，对流呈现为拉长的“云”、“斑点”或“丝状”形式。值得注意的是，系统中相当迅速地发展出扩散混沌状态，其中初始对称状态被破坏，对流在空间和时间上都变得不规则。所得结果可作为构建更先进的多组分对流模型的基础，例如土星极地六边形模型。
引用
@article{arxiv.1405.3020,
title = {Structures in 3D double-diffusive convection and possible approach to the Saturn's polar hexagon modeling},
author = {S. B. Kozitskiy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.3020},
year = {2014}
}
备注
11 pages, 6 figures