Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 16–20 ноября 2020 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XVIII.D.608

Крупномасштабные структуры в модели спиральной турбулентности

Руткевич П.Б. (1), Руткевич Б.П (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Хорошо известно, что в природе над океаном атмосфера преимущественно стратифицирована нейтрально. В работах [1-4] рассматривается механизм генерации крупномасштабных вихревых структур под действием спиральной турбулентности. Показано, что критическое число Рэлея конвекции в области, заполненной спиральной турбулентностью понижается, а размеры конвективных ячеек увеличиваются, и скорость в них приобретает тороидальную компоненту. При увеличении параметра спиральности турбулентности критическое число Рэлея понижается и, при достижении параметром спиральности некоторого значения, размеры ячеек становятся столь большими, что занимают вся область со спиральной турбулентностью. При дальнейшем увеличении спиральности турбулентности критическое число Рэлея ещё более понижается и ячейка во всей области с такой турбулентностью занимает всю предоставленную область. Такая структура сильно напоминает тайфун в тропической атмосфере. Таким образом, получается, что концепция спиральной турбулентности оказывается важным элементом при построении теории тайфунов. Можно сказать, что спиральная турбулентность параметризует энергетику и силу Кориолиса. То есть, если турбулентность спиральна, то тайфун в такой модели можно получить без силы Кориолиса.

Ключевые слова: Турбулентность, спиральность, крупномасштабные структуры
Литература:
  1. С.С. Моисеев, П.Б. Руткевич, А.В. Тур, В.В. Яновский, ЖЭТФ 1988, с. 144-153.
  2. Лупян Е.А., Мазуров А.А., Руткевич П.Б., Тур А.В. Генерация крупномасштабных вихрей под действием спиральной турбулентности конвективной природы // ЖЭТФ. 1992. 102. № 5. С. 1540-1552.
  3. Лупян Е.А., Мазуров А.А., Руткевич П.Б., Тур А.В. Сценарий развития крупномасштабных вихревых структур в атмосфере // ДАН РАН. 1993. 329. № 6. С. 720-722.
  4. Levina G.V., Moiseev S.S., Rutkevich P.B. Hydrodynamic Alpha-effect in a Convective System // Series: Advances in Fluid Mechanics, vol.25. Nonlinear Instability, Chaos and Turbulence. Eds. L.Debnath and D.N.Riahi, vol.2, WIT Press, Southampton, Boston. 2000. С. 111-161


Ссылка для цитирования: Руткевич П.Б., Руткевич Б.П. Крупномасштабные структуры в модели спиральной турбулентности // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2020. C. 174. DOI 10.21046/18DZZconf-2020a

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

174