Triadic resonances driven by thermal convection in a rotating sphere
Triadic resonances driven by thermal convection in a rotating sphere
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旋转球体中热对流驱动的三元共振
DOI：
10.1017/jfm.2020.1050
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发表时间：
2020-11
影响因子：
3.7
通讯作者：
Lin Yufeng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lin Yufeng
摘要本文首次报道了旋转对流系统中的三元共振现象。使用直接数值模拟，我们发现，在旋转的球形流体的对流模式可以激发一对惯性模式的频率和波数匹配的三元共振条件。根据对流模式的结构，三元共振可以导致具有较低频率和波数的一对模式的增长，或者具有较高频率和波数的一对模式的增长，为双向能量级联提供了可能的机制。增加的热强迫导致充分发展的湍流，这也表现出波浪状运动，并让人想起惯性波湍流的能量谱。我们的研究结果表明，惯性波的相互作用在旋转对流中起着重要的作用，这对于理解行星和恒星内部的动力学是非常重要的。
Abstract We report for the first time on triadic resonances in a rotating convection system. Using direct numerical simulations, we find that convective modes in a rotating spherical fluid can excite a pair of inertial modes whose frequencies and wavenumbers match the triadic resonance conditions. Depending on the structures of the convective modes, triadic resonances can lead to the growth of either a pair of modes with lower frequencies and wavenumbers, or a pair of modes with higher frequencies and wavenumbers, providing a possible mechanism for the bi-directional energy cascade. Increased thermal forcing leads to fully developed turbulence, which also exhibits wave-like motions, and is reminiscent of the energy spectrum of inertial wave turbulence. Our results suggest that the interaction of inertial waves plays an important role in rotating convection, which is of great importance in understanding the dynamics of planetary and stellar interiors.
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影响因子：
6.5
作者：
J. Zahn
通讯作者：
J. Zahn
DOI：
10.1146/annurev-astro-081913-035941
发表时间：
2014-06
影响因子：
33.3
作者：
G. Ogilvie
通讯作者：
G. Ogilvie
球形旋转对流中的大尺度涡流和纬向流
影响因子：
3.7
作者：
Lin Yufeng;Jackson Andrew
通讯作者：
Jackson Andrew
DOI：
10.1016/j.jcp.2015.10.056
发表时间：
2016-01
期刊：
J. Comput. Phys.
影响因子：
--
作者：
P. Marti;A. Jackson
通讯作者：
P. Marti;A. Jackson
影响因子：
4.6
作者：
Ye Zhou
通讯作者：
Ye Zhou