地球气象学与实验室实验中气象沉降的湍流热扩散

我们讨论了与大气中气象沉降以及实验室实验相关的湍流热扩散现象。该现象的本质是，在均匀热通量方向上，粒子的非扩散均匀流现象，会导致气象沉降在空间分布中形成大尺度不均匀性，聚集在围绕流体平均温度最低的区域。该湍流热扩散效应已被实验检测到。在实验中，通过两个往复振荡网格产生湍流，其方向为施加的垂直平均温度梯度的两个方向。我们使用粒子图像测速法 (PIV) 来确定湍流速度场，并采用基于 Mie 散射强度分析的图像处理技术来确定气象沉降的空间分布。通过分析气象沉降的 Mie 散射强度，显示气象沉降在平均温度最低的附近聚集。讨论了所得结果在地球气象学中的应用。