Преобразования энергии в устойчиво стратифицированной затухающей турбулентности

Динамика течения в различных геофизических и астрофизических процессах определяется условиями среды, в частности характером стратификации. Например, в атмосферах и океанах потоки жидкости чаще всего стратифицированы. Солнечный тахоклин представляет собой устойчиво стратифицированную среду. Рассматривается тонкий сферический слой жидкости в трехмерной системе с вращением. Динамика течения в условиях устойчивой стратификации описывается с использованием уравнений гидродинамики в приближении Буссинеска. Для численного моделирования турбулентности используется спектральный метод, реализованный с помощью языков Python и Matlab. Все вычисления выполнены на сетке с разрешением 256x128x90 по широте, долготе и радиусу соответственно. Обсуждаются результаты моделирования трехмерной затухающей турбулентности, исследовано влияние вращения и стратификации на перенос энергии в системе. Рассматривается возможность обратного каскада в сферических моделях

Работа поддержана Фондом развития теоретической физики и математики «БАЗИС»