中间时间尺度上猫眼流中的输运

我们考虑了一类单参数平面周期流族中示踪剂的平流-扩散输运，其流线图案具有呈“猫眼”形状的受限环流区，其间由具有内部弹道运动的蜿蜒急流分隔。通过改变参数，我们从无急流的规则二维涡格过渡到无涡的正弦调制剪切流。当加入弱热噪声时，即在大佩克莱数下，会出现若干中间时间尺度，其输运性质在定性和定量上均不同：取决于流的参数、示踪剂初始位置以及老化时间，示踪剂的运动范围从亚扩散到超弹道。针对不同初始条件的老化均方位移的广泛数值模拟，与基于描述中间时间弹道机制的莱维行走理论进行了比较。在捕获态下，行走过程与内部环流动力学的相互作用导致在中间时间尺度上出现老化的非单调特征。