讲座时间:2025年12月16日 14:00-15:30
讲座地点:雁栖湖校区西区 教3-307
讲座题目:地球物理湍流中能量跨尺度双向传输
讲座嘉宾:
谢金翰,北京大学工学院力学与工程科学院副教授、研究员。主要研究方向包括地球流体力学、湍流理论、波涡相互作用。在J. Fluid Mech., Phys. Rev. Fluid, Phys. Fluids, Sci. Advances等国际主流期刊发表论文40余篇。研究得到青年千人项目和国家自然基金支持。
讲座内容:
1941年,Kolmogorov提出了三维各向同性湍流惯性区的4/5定律将可测量的三阶结构函数与能量传输联系起来。惯性区理论被应用于量化自然湍流中能量传递的方向和大小。然而,由于能量注入尺度和双向能量传输的影响,这些理论的适用性存在局限。因此需要建立惯性区之外的结构函数表达式。我们推导出能解析能量注入尺度的全局表达式,用以捕捉双向能量传输现象。通过应用该表达式分析墨西哥湾的漂流浮标数据,我们为海洋湍流中的双向能量传输提供了证据。通过分析太阳风实测数据的三阶结构函数,我们揭示了太阳风中同时存在向大小尺度同时的能量传传输,其呈现能量通量的均分。我们的研究阐明了天体物理等离子体中能量双向传输的存在,确定了驱动太阳风中的磁流体动力学体系中能量源的作用尺度。这些在海洋和太阳风中的发现共同揭示了地球物理湍流中双向能量传输的普适性特征。