讲座信息

力学讲堂 | 大气海洋湍流中的能量双向传播机制及测量


主办:力学与工程科学系
报告人:谢金翰 研究员
时间:1月 3日(周五)12点
地点:力学楼434室
主持人:刘谋斌研究员


 

内容简介:


不同于经典的三维和二维均匀各向同性湍流,在大气和海洋中能量向大尺度和小尺度同时双向传播,其机制至今人不清楚。由于地球的自转和密度分层,大气和海洋中存在惯性-重力波,我们认为其与涡旋的相互作用是能量双向传播的原因。由于惯性重力波的能量主要集中于惯性波,我们研究惯性波和涡旋运动的相互作用。基于所得简化模型的能量,potential enstrophy和wave action的守恒,我们确定了在波动-涡旋耦合系统中存在相变,这是能量传播方向改变的动力学基础。我们通过模型的数值模拟,证实了相变以及能量双向传播的存在。

接下来的问题是如何通过观测数据证实并细致了解大气和海洋中能量的传播情形。这里我们考虑应用三阶速度结构函数。经典的在二维和三维湍流的速度结构函数理论只局限于惯性区,然而在大气和海洋中惯性区并不能事先知道。而且这些理论只应用于能量单向传播的情形,使得他们在应用于处理大气和海洋观测数据时有局限。因此我们推导了新的三阶速度结构函数理论,其不但能对于能量注入尺度的进行刻画而且可以描述能量双向传播的情形。我们通过数值模拟验证了我们的理论,并将其应用于大气数据的分析以得到更完整的对于大气能量跨尺度传播的理解。 

 

报告人简介:


    2011年 云顶娱乐理论与应用力学专业学士;

    2015年 爱丁堡大学应用和计算数学专业博士;

    2015年—2017年 加州大学伯克利分校物理系博士后研究员;

    2017年—2019年 纽约大学科朗数学中心助理教授/科朗讲师。 

    2017年9月—今 云顶娱乐助理教授/研究员 

 

    科研方向:湍流、地球流体力学、磁流体力学、微流体力学。  

 

 

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