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文案亮点利用大规模直接数值模拟，研究了扩散对流湍流中不同成分的成套设备数量和施密特数对盐指型流动结构和混合输运规律的影响。 给出了不同物性参数下盐流、热流及流动速度的一些变化规律 所得结果在数值模拟和实验数据的基础上迅速发展，具有可用于描述海洋双扩散对流热和盐分输运规律的参数化模型的重要意义。 研究背景和意义湍流运动无处不在，从大尺度海流系统到中尺度涡，乃至小尺度混合过程，其中都存在湍流现象。 海洋湍流运动直接影响海水中热和物质的分布和输送，进而通过海洋大气相互作用影响气候和气候变化，因此研究海洋中的混合和输送过程具有重要意义。 海洋环境中的海水密度主要受温度和盐分的影响，温度和盐分的不均匀分布会引起丰富的浮力驱动引起的对流湍流现象。 由于温度和盐分的分子扩散率不同2个阶段，在温盐的共同驱动下会发生所谓的双扩散对流现象。 在热带和亚热带的上层海水中，海水的温度和盐分经常随着深度的增加而下降，因此由温度梯度和盐分梯度形成的双重扩散对流成为盐指型双重扩散对流。 盐指型双扩散对流已经在很多海域观测到，是影响这些区域热和盐分在不同深度之间运输和混合的重要物理过程。 快速发展基于平均温盐剖面的热流、盐流参数化模型是盐指型双扩散对流的核心重要问题之一。 海洋观测可以提供重要的测量数据，但提供完美的移动新闻并不容易，因此实验和数值模拟是重要的研究手段。 由于实验条件的限制和浓度场的大施密特数的特点，许多实验和计算使用其他成分代替温度和盐分，即具有与实际海水不同的工厂数和施密特数。 因此，在将实验和计算结果应用于海洋环境时，有必要确定工厂数量和施密特数的影响。 本研究利用集团内迅速发展的比较大施密特数流动的高效数值模拟程序，分析了不同工厂数和施密特数对盐指型双扩散对流典型流动结构和输送特征的影响，分析了不同物性参数下的盐流、热流和流动 研究结果和探讨图1显示了不同物性参数下盐流、热流和流动速度随瑞利数的一些变化规律。 结果表明，这三个物理量对应盐度场瑞利数显示了明显的法律标度率变化行为。 虽然盐流受到成套设备数量和施密特数的具体可取值的影响，但是热流和雷诺数的一些变化规律主要受到施密特数和成套设备数量之比的影响。 图1的不同工厂数和施密特数下的流动传输的特征是根据瑞利数而变化的规则。 a :盐流； b :热流； c :流动雷诺数 在括号内给出工厂数和施密特数不同的值 图2表示瑞利数为1012时不同物性参数下的典型的流动结构 可知工厂数和施密特数不同时的流动结构充满了在流场中细长垂直方向分布的盐指结构。 图3显示盐指结构的特征长度尺度根据物性参数明显变化。 但是，盐指宽度与瑞利的一些变化趋势非常相似，符合线性稳定性分解产生的最快生长模式的波长变化行为。 图2 :不同物性参数瑞利数1012下的三张盐指流动结构的图像，从左到右的成套设备数和施密特数依次为( 1，100 )、( 7，70 )和( 7，700 )。 图3 :盐指宽度随瑞利数变化的趋势 基金资助新闻(中文)本研究由国家自然科学基金( 91852107和91752202 )资助。 了解越来越多的文案信原标题: ams封面文案|杨延涛最新研究成果:从实验室模拟到海洋盐指型双扩散对流》阅读原文。
