稳定大气边界层中的湍流谱
流体动力学
2018-10-22 v3
摘要
分层会导致湍流谱在高雷诺数下通用平衡区偏离Kolmogorov各向同性-5/3幂律标度。然而，关于谱的确切形状尚未达成共识。在此，我们基于先前研究推导，提出水平波数下湍流动能(TKE)和温度谱的理论推导形状，其在小弗劳德数下由三个区间组成：浮力子区间、过渡区和各向同性惯性子区间。这些区间被大气边界层中的各种观测所证实。我们还表明，由于当前计算能力所限缺乏尺度分离，直接数值模拟(DNS)可能无法正确表征观测到的谱区间，因此不宜用于研究极高雷诺数下的非常稳定大气边界层。此外，过渡区的谱解释了为何Monin-Obukhov相似理论不能完全描述稳定大气边界层的行为。
引用
@article{arxiv.1801.05847,
title = {Turbulence Spectra in the Stable Atmospheric Boundary Layer},
author = {Yu Cheng and Qi Li and Stefania Argentini and Chadi Sayde and Pierre Gentine},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.05847},
year = {2018}
}
备注
10 pages, 5 figures