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A study on the formation mechanism of zonal flows in two-dimensional turbulence on a rotating sphere through comparison with those on a beta plane

旋转球面上二维湍流层流形成机制与β平面对比研究

基本信息

批准号：
21K03352
负责人：
小布施祈織
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

回転球面上における流れ場の時間発展はロスビー波のダイナミクスで語ることができる。帯状流に対応するロスビー波は球面調和関数Y_n^0と対応が付くものであるが, その中でも特にnが奇数の球面調和関数に対応するものだけが発達し, nが偶数のロスビー波へのエネルギー蓄積は起きないことが知られている。当該研究課題ではこのことを帯状流形成メカニズム解明のための足掛かりであると考え, まず, ロスビー波の非線形相互作用の相互作用係数を計算することにより, nの偶奇による差の発生源について調べた。さらにそこで得た結果を踏まえ, 流れ場データを用いた，非線形相互作用によるエネルギー輸送を詳細に調べた。下記が現在得られている結果である。・支配方程式における非線形項の形そのものだけでは, 帯状ロスビー波の発達に関してnの偶奇による差は生じない。・帯状ロスビー波の発達におけるn の偶奇による差は流れ場全体の状態に大きく依存する。 (おそらく)任意の初期状態からの時間発展において, nが奇数の帯状ロスビー波が発達できる条件を満たした背景流れ場がまず形成され, 維持される。・nが偶数のロスビー波へのエネルギー蓄積は起きないが, これらの波もエネルギー輸送には関与しており, エネルギー輸送の時間積分の結果がゼロになっているだけである。これらは主に背景流の調整にかかわっていると予想される。・周極流を形成する直接的な要因は非局所エネルギー輸送である。・周極流を形成する直接的要因は非線形相互作用は近共鳴相互作用である可能性が高い。

On the surface of the ball, the transmission time is displayed, the wave is displayed, the signal is displayed, and the signal is displayed. The shape of the flow is similar to that of the sphere and the number Yn ^ 0, the special number is odd and the number is odd, the number is odd and the number is reached, and the n is even. When the problem is caused by the formation of a wave-like flow, it is clear that there is a problem of non-linear interaction between waves. The number of interactions is calculated, and the number of students is calculated. The results of the experiment are as follows: the results of the experiment show that the results show that the flow rate is different from that of the control group, and that of the non-linear interaction. You can now get the results of the following steps. The governing equation is in the shape of a non-linear item, the shape of the equation is not in the shape of the equation, and the equation is controlled by the equation. The situation is large and dependent on all the data in the current market. At any initial stage, the data are displayed at any time, and the waves of the odd number of the data are reached. The conditions are different, and the background flow is affected to maintain the performance. N an even number of cycles do not change the number of people who need to be sent, and the time of delivery is recorded. As a result, the results show that there is no change in the number of customers. This is the main background stream. I want to know what you want. The weekly flow is directly related to the fact that it is not available in the bureau. The formation of circumferential flow is directly due to the fact that there is a high possibility of non-formal interaction.