破碎波中液滴破碎的动力学

破碎表面波会产生大小范围很广的液滴，这些液滴对区域和全球气候以及船舶运动识别具有重要影响。表征这些现象需要对液滴生成背后的潜在机制有基本的理解。这些机制的跨尺度特性也影响了能够实现大规模波浪低成本计算的模型的开发。跨尺度局域性意味着小尺度的普适性以及通用亚网格尺度(SGS)模型的适用性，而跨尺度非局域性则指出小尺度可能依赖于更大尺度的几何构型，因此相应地需要定制的SGS模型。我们使用最近开发的分析工具包，结合理论群体平衡模型、多相数值模拟和结构跟踪算法，来探究破碎波表面上方液滴生成的本质及其相应的跨尺度质量传递特征。应用该工具包的结果表明，虽然液滴破碎在某种程度上是一个尺度非局域过程，但其跨尺度传递特征表明它很可能由毛细力主导，因此它对大规模波浪破碎的具体特性不敏感，而是对母液滴的具体几何形状敏感。