对大气湍流(chaos)发生问题的探讨

Abstract

利用包括温度平流的Burger's-巢纪平方程的截谱模型,探讨了三个参数(Ri数,Re数和Pr数)在湍流发生中的作用。分析表明,只有Ri 2 π 2 )才有可能产生湍流。Pr数太小(对大气Pr=0.7),只有考虑到基本场和扰动场的相互作用或加进“粘性”才有可能出现湍流。看来出现浑沌,必须考虑温度平流。在参数平面(Ri,Re)上,将大气运动状态分成基本态 O 区、周期态 P 区、浑沌悉T区以及周期浑沌区 T-P 区是适宜的,比较符合实际。最后讨论了湍流发生的物理原因。