波-涡相互作用、远程反冲、Aharonov-Bohm 效应与 Craik-Leibovich 方程
流体动力学
2019-11-07 v6 大气与海洋物理
量子物理
摘要
分析了单波列与单涡旋之间非耗散却累积的相互作用的三个例子,重点关注有效反冲力(局域与远程)。当波列与涡核重叠时发生局域反冲。所有三个例子均遵从赝动量规则。前两个例子是二维且无旋转的(浅水 or 气体动力学)。第三个是旋转的,由深水重力波诱导 Ursell '反 Stokes 流'。第三个例子中的 Froude 数或 Mach 数以及 Rossby 数均假定为小量。除一个特殊极限情形外,远程反冲在三个例子中均为全部或部分相互作用。该情形仅见于极度受限的参数区间内,且是唯一例外地可将有效反冲力视为纯局域并等同于著名的 Craik-Leibovich 涡旋力的情况——在量子流体文献中,该力对应于入射声子流作用于涡旋的 Iordanskii 力。该例外情形的另一 peculiarity 在于,唯一显著的波折射效应是 Aharonov-Bohm 拓扑相位跳变。
引用
@article{arxiv.1901.11525,
title = {Wave-vortex interactions, remote recoil, the Aharonov-Bohm effect and the Craik-Leibovich equation},
author = {Michael Edgeworth McIntyre},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.11525},
year = {2019}
}
备注
Second revision, now published in the Journal of Fluid Mechanics