RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2000

 / 

Сентябрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Квазидвумерная турбулентность

 а,  б
а Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Пыжевский пер., 3, Москва, 109017, Российская Федерация
б Department of Mathematics, Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio, USA

В работе анализируются результаты численных и экспериментальных исследований характеристик квазидвумерной турбулентности. Показано, что ситуации, в которых наблюдаются теоретические спектры энергии с наклонами-5/3 и-3, возможны, однако возникают при специальных условиях. Придонное трение, бета-эффект, конечность радиуса Россби-Обухова, вертикальная расслоенность жидкости, отличающие геофизическую квазидвумерную турбулентность от строго двумерной, определяют организацию квазидвумерного течения на больших масштабах. Поскольку поток энергии в двумерной турбулентности направлен в сторону больших масштабов, придонное трение выполняет особую роль — без него энергия течения аккумулируется на максимальном разрешаемом масштабе, а стабилизация течения невозможна.

Текст pdf (1,2 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU2000v043n09ABEH000782
PACS: 47.27.Ak, 47.27.Eq, 92.10.−c, 92.90.+x (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0170.200009a.0921
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2000/9/a/
000165206800001
Цитата: Данилов С Д, Гурарий Д "Квазидвумерная турбулентность" УФН 170 921–968 (2000)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Danilov S D, Gurarie D “Quasi-two-dimensional turbulence” Phys. Usp. 43 863–900 (2000); DOI: 10.1070/PU2000v043n09ABEH000782

Список литературы (156) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (99) Похожие статьи (20)

  1. Kraichnan R H Phys. Fluids 10 1417 (1967)
  2. Kraichnan R H J. Fluid Mech. 47 525 (1971)
  3. Leith C E Phys. Fluids 11 671 (1968)
  4. Batchelor G K Phys. Fluids Suppl. II 12 233 (1969)
  5. Педлоски Дж Геофизическая гидродинамика (М.: Мир, 1984); Pedlosky J Geophysical Fluid Dynamics 2nd ed. (New York: Springer-Verlag, 1979)
  6. Монин А С Геофизическая гидродинамика (М.: Гидрометеоиздат, 1988)
  7. Salmon R Lectures on Geophysical Fluid Dynamics (New York: Oxford University Press, 1998)
  8. Rhines P B J. Fluid Mech. 69 417 (1975)
  9. Lilly D K Geophys. Fluid Dyn. 3 289 (1972)
  10. Манин Д Ю Изв. АН СССР Физика атмос. и океана 26 579 (1990)
  11. Данилов С Д, Должанский Ф В Изв. РАН Физика атмос. и океана 34 (3) 293 (1998)
  12. Vallis G K, Maltrud M E J. Phys. Oceanogr. 23 1346 (1993)
  13. Panetta R L J. Atmos. Sci. 50 2073 (1993)
  14. Larichev V D, Held I M J. Phys. Oceanogr. 25 2285 (1995)
  15. Held I M, Larichev V D J. Atmos. Sci. 53 946 (1996)
  16. Монин А С, Мирабель А П Успехи мех. 2 (3) 47 (1979)
  17. Rhines P B Annu. Rev. Fluid Mech. 11 401 (1979)
  18. Мирабель А П, Монин А С Изв. АН СССР Физика атмос. и океана 16 1011 (1980)
  19. Lesieur M Turbulence in Fluids 3rd ed. (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1997)
  20. Vallis G K Nonlinear Phenomena in Atmospheric and Oceanic Sciences (The IMA Volumes in Mathematics and Its Applications, Vol. 40, Eds G F Carnevale, R T Pierrehumbert) (New York: Springer-Verlag, 1992)
  21. 2D Turbulence. A Tentative Dictionary (NATO ASI Series. Ser. B: Physics, Vol. 341, Eds P Tabeling, O Cardoso) (New York: Plenum Press, 1997)
  22. Монин А С, Озмидов Р В Океанская турбулентность (Л.: Гидрометеоиздат, 1981); Monin A S, Ozmidov R V Turbulence in the Ocean (Dordrecht: D. Reidel Publ. Co., 1985)
  23. Fjoført R Tellus 5 225 (1953)
  24. Новиков Е Л Изв. АН СССР Физика атмос. и океана 14 668 (1978)
  25. Oetzel K G, Vallis G K Phys. Fluids 9 2991 (1997)
  26. Smith L M, Yakhot V Phys. Rev. Lett. 71 352 (1993)
  27. Smith L M, Yakhot V J. Fluid Mech. 274 115 (1994)
  28. Orszag S A J. Fluid Mech. 41 363 (1970)
  29. Holloway G Ann. Rev. Fluid Mech. 18 91 (1986)
  30. Paret J, Tabeling P Phys. Fluids 10 3126 (1998)
  31. Lindborg E J. Fluid Mech. 388 259 (1999)
  32. Babiano A, Dubrulle B, Frick P Phys. Rev. E 52 3719 (1995)
  33. Babiano A, Dubrulle B, Frick P Phys. Rev. E 55 2693 (1997)
  34. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Гидродинамика (М.: Наука, 1988)
  35. Frisch U Turbulence: The Legacy of A N Kolmogorov (Cambridge: Cambridge University Press, 1995)
  36. Колмогоров А Н ДАН СССР 32 19 (1941)
  37. Колмогоров А Н ДАН СССР 30 299 (1941)
  38. Babiano A, Basdevant C, Sadourny R J. Atmos. Sci. 42 941 (1985)
  39. Lilly D K Phys. Fluids Suppl. II 12 240 (1969)
  40. Lilly D K J. Fluid Mech. 45 395 (1971)
  41. Maltrud M E, Vallis G K J. Fluid Mech. 228 321 (1991)
  42. Cho J Y-K, Polvani L M Phys. Fluids 8 1531 (1996)
  43. Maltrud M E, Vallis G K Phys. Fluids A 5 1760 (1993)
  44. Borue V Phys. Rev. Lett. 72 1475 (1994)
  45. Kukharkin N N J. Sci. Comput. 10 409 (1995)
  46. Chekhlov A et al. Phys. Fluids 6 2548 (1994)
  47. Nozawa T, Yoden S Phys. Fluids 9 2081 (1997)
  48. Borue V Phys. Rev. Lett. 71 3967 (1993)
  49. Chekhlov A et al. Physica D 98 321 (1996)
  50. Chasnov R J Phys. Fluids 9 171 (1997)
  51. Legras B, Santangelo P, Benzi R Europhys. Lett. 5 37 (1988)
  52. Ohkitani K Phys. Fluids A 3 1598 (1991)
  53. Ohkitani K Phys. Fluids A 2 1529 (1990)
  54. McWilliams J C J. Fluid Mech. 146 21 (1984)
  55. Herring J, McWilliams J J. Fluid Mech. 153 229 (1985)
  56. McWilliams J C Phys. Fluids A 2 547 (1990)
  57. Lesieur M, Herring J R J. Fluid Mech. 161 77 (1985)
  58. Dubrulle B, Nazarenko S Physica D 110 123 (1997)
  59. Gotoh T Phys. Rev. E 57 2984 (1998)
  60. Lindborg E, Avelius K Phys. Fluids 12 945 (2000)
  61. Frish U, Sulem P L Phys. Fluids 8 1921 (1984)
  62. Sukoriansky S, Galperin B, Chekhlov A Fhys. Fluids 11 3043 (1999)
  63. Yakhot V Phys. Rev. E 60 5544 (1999)
  64. Boffetta G, Celani A, Vergassola M Phys. Rev. E 61 R29 (2000)
  65. Fornberg B J. Comput. Phys. 25 1 (1977)
  66. Basdevant C et al. J. Atmos. Sci. 38 2305 (1981)
  67. Santangelo P, Benzi R, Legras B Phys. Fluids A 1 1027 (1989)
  68. Benzi R, Patarnello S, Santangelo P J. Phys. A 21 1221 (1988)
  69. McWilliams J C J. Fluid Mech. 219 361 (1990)
  70. Carnevale G F et al. Phys. Rev. Lett. 66 2735 (1991)
  71. Benzi R et al. Phys. Fluids A 4 1036 (1992)
  72. Weiss J B, McWilliams J C Phys. Fluids A 5 608 (1993)
  73. Matthaeus W H et al. Phys. Rev. Lett. 66 2731 (1991)
  74. Matthaeus W H et al. Physica D 51 531 (1991)
  75. Carnevale G F et al. Phys. Fluids A 4 1314 (1992)
  76. Dritschel D G Phys. Fluids A 5 984 (1993)
  77. Legras B, Dritschel D J. Comput. Phys. 104 287 (1993)
  78. Mariotti A, Legras B, Dritschel D G Phys. Fluids 6 3954 (1994)
  79. Bartello P, Warn T J. Fluid Mech. 326 357 (1996)
  80. Chasnov J R, Herring J R Phys. Fluids, submitted
  81. Должанский Ф В Изв. РАН Физика атмос. и океана 35 (1) 163 (1999)
  82. Должанский Ф В, Крымов В А, Манин Д Ю УФН 160 (7) 1 (1990)
  83. Colin de Verdiere A Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 15 213 (1980)
  84. Sommeria J J. Fluid Mech. 170 139 (1986)
  85. Hopfinger E J, Griffiths R W, Mory M J. Mech. Theor. Appl. 2 21 (1983), Numéro Special
  86. Dolzhanskii F V, Manin D Yu Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 72 93 (1993)
  87. Danilov S D, Dolzhanskii F V, Krymov V A Chaos 4 (2) 299 (1994)
  88. Holloway G, Hendershott M J. Fluid Mech. 82 747 (1977)
  89. Каменкович В М, Кошляков М Н, Монин А С Синоптические вихри в океане (Л.: Гидрометеоиздат, 1982); Kamenkovich V M, Koshlyakov M N, Monin A S Synoptic Eddies in the Ocean (Dordtrecht: D. Reidel Publ. Co., 1986)
  90. Williams G P J. Atmos. Sci. 35 1399 (1978)
  91. Huang H-P, Robinson W A J. Atmos. Sci. 55 611 (1998)
  92. Yoden S, Yamada M J. Atmos. Sci. 50 631 (1993)
  93. Larichev V D, McWilliams J C Phys. Fluids A 3 938 (1991)
  94. Kukharkin N, Orszag S A, Yakhot V Phys. Rev. Lett. 75 2486 (1995)
  95. Farge M, Sadorny R J. Fluid Mech. 206 433 (1989)
  96. McWilliams J C Phys. Fluids 10 3178 (1998)
  97. Yuan L, Hamilton K J. Fluid Mech. 280 369 (1994)
  98. Polvani L M et al. Chaos 4 (2) 177 (1994)
  99. Arai M, Yamagata T Chaos 4 163 (1994)
  100. Ford R Phys. Fluids 6 3694 (1993)
  101. Charney J G J. Atmos. Sci. 28 1087 (1971)
  102. Herring J R J. Atmos. Sci. 37 969 (1980)
  103. Hua B L, Haidvogel D B J. Atmos. Sci. 43 2923 (1986)
  104. McWilliams J C, Weiss J B Chaos 4 305 (1994)
  105. McWilliams J C, Weiss J B, Yavneh I J. Fluid Mech. 401 1 (1999)
  106. McWilliams J C J. Fluid Mech. 219 387 (1990)
  107. Gall R J. Atmos. Sci. 33 349 (1976)
  108. Randel W, Held I J. Atmos. Sci. 48 688 (1991)
  109. Olbers D, Wolf J-O, Völker C J. Phys. Oceanogr. 30 1645 (2000)
  110. Salmon R Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 10 25 (1978)
  111. Salmon R Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 15 167 (1980)
  112. McWilliams J C, Chow H S J. Phys. Oceanogr. 11 921 (1981)
  113. Held I M, O'Brien E J. Atmos. Sci. 49 1861 (1992)
  114. Haidvogel D B, Held I M J. Atmos. Sci. 37 2644 (1980)
  115. Whitaker J S, Barsilon A J. Atmos. Sci. 52 491 (1995)
  116. Lee S J. Atmos. Sci. 54 1726 (1997)
  117. Pavan V, Held I M J. Atmos. Sci. 53 1262 (1996)
  118. McWillliams J C Dyn. Atmos. Oceans 1 427 (1977)
  119. Nastrom G D, Gage K S J. Atmos. Sci. 42 950 (1985)
  120. Gage K S, Nastrom G D J. Atmos. Sci. 43 729 (1986)
  121. Högström U, Smedman A-S, Bergstróm H J. Atmos. Sci. 56 959 (1999)
  122. Wikle C K, Milliff R F, Large W G J. Atmos. Res. 56 2222 (1999)
  123. Larsen M F, Kellet M C, Gage K S J. Atmos. Sci. 39 1035 (1982)
  124. Lilly D K J. Atmos. Sci. 40 749 (1983)
  125. Lilly D K et al. Theor. Comput. Fluid Dyn. 11 139 (1998)
  126. Herring J R Fluid Dyn. Res. 24 363 (1999)
  127. Vallis G K, Shutts G J, Gray M E B Quart. J. R. Met. Soc. 12 1621 (1996)
  128. Lilly D K J. Atmos. Sci. 46 2026 (1989)
  129. Koshyk J N, Boer G J J. Atmos. Sci. 52 965 (1995)
  130. Straus D M, Ditlevsen P Tellus 51A 749 (1999)
  131. Tritton D J Turbulence and Predictability in Geophysical Fluid Dynamics and Climate Dynamics (Proc. of the School of Physics "Enrico Fermi", Course 88, Eds M Ghil, R Benzi, G Parisi) (Amsterdam: North-Holland, 1985) p. 172
  132. Hide R J. Fluid Mech. 32 737 (1968)
  133. Hide R, Mason P J Adv. Phys. 24 47 (1975)
  134. Couder Y, Chomaz J M, Rabaud M Physica D 37 384 (1989)
  135. Charib M, Derango P Physica D 37 406 (1989)
  136. Cardoso O, Marteau D, Tabeling P Phys. Rev. E 49 454 (1994)
  137. Marteau D, Cardoso O, Tabeling P Phys. Rev. E 51 5124 (1995)
  138. Hansen A E, Marteau D, Tabeling P Phys. Rev. E 58 7261 (1998)
  139. Kellay H, Wu X L, Goldburg W I Phys. Rev. Lett. 74 3975 (1995)
  140. Martin B K, Wu X L, Goldburg W I Phys. Rev. Lett. 80 3964 (1998)
  141. Rivera M, Vorobieff P, Recke R E Phys. Rev. Lett. 81 1417 (1998)
  142. Belmonte A et al. Phys. Fluids 11 1196 (1999)
  143. Kellay H, Bruneau C H, Wu X L Phys. Rev. Lett. 84 1696 (2000)
  144. Narimousa S, Maxworthy T, Spedding G R J. Fluid Mech. 223 113 (1991)
  145. Linden P F, Boubnov B M, Dalziel S B J. Fluid Mech. 298 81 (1995)
  146. Bastin M E, Read P L J. Fluid Mech. 339 173 (1997)
  147. Bastin M E, Read P L Phys. Fluids 10 374 (1998)
  148. Paret J, Tabeling P Phys. Rev. Lett. 79 4162 (1997)
  149. Данилов С Д, Довженко В А, Крымов В А Изв. РАН Физика атмос. и океана 36 284 (2000)
  150. Paret J, Jullien M-C, Tabeling P Phys. Rev. Lett. 83 3418 (1999)
  151. Rutgers M A Phys. Rev. Lett. 81 2244 (1998)
  152. Bruneau C H, Greffier O, Kellay H Phys. Rev. E 60 1162 (1999)
  153. Salmon R, Holloway G, Hendershott M J. Fluid Mech. 75 691 (1976)
  154. Rober R, Sommeria J J. Fluid Mech. 229 291 (1991)
  155. Van de Konijenberg J A, Flór J D, Van Heijst G J F Phys. Fluids 10 595 (1998)
  156. Cardoso O et al. Phys. Fluids 8 209 (1996)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение