稳定分层流中的湍流呈爆发式出现
流体动力学
2015-06-17 v1 地球物理
摘要
简单的层流流体与复杂的湍流流体之间存在明显区别。但在某些情况下，如夜间行星边界层，稳定且有序的流动会发展出强烈且 sporadic 的湍流活动爆发，并随时间缓慢消失。这一现象尚未被充分理解且建模不佳；然而，它对于我们理解天气和气候动力学至关重要。我们在此提出一个简单的模型，表明在稳定分层湍流中，更强的爆发可能发生在预期流动更为稳定的时候。这些爆发是由储存在波中的能量的快速非线性放大产生的，并与垂直速度和温度（或密度）涨落之间的能量交换有关。在 2048^3 网格点上的直接数值模拟证实了这一看似悖论的结果：对于更稳定的流动，不仅温度和垂直速度导数，而且场本身的振幅都显示出可测量的更强事件。
引用
@article{arxiv.1308.6564,
title = {Turbulence comes in bursts in stably stratified flows},
author = {C. Rorai and P. D. Mininni and A. Pouquet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.6564},
year = {2015}
}