[2505.06891] अशांति-प्रेरित एंटी-स्टोक्स प्रवाह: प्रयोग और सिद्धांत

सिमेन {AA} द्वारा लिखित टर्बुलेंस-प्रेरित एंटी-स्टोक्स प्रवाह: प्रयोग और सिद्धांत शीर्षक वाले पेपर का एक पीडीएफ देखें। एलिंग्सन और 6 अन्य लेखक

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अमूर्त:हम यूलेरियन-माध्य प्रवाह, $\ओवरलाइन{u}(z)$ के प्रयोगात्मक साक्ष्य की रिपोर्ट करते हैं, जो सतह तरंगों और अनुकूलित परिवेश उप-सतह अशांति की परस्पर क्रिया द्वारा निर्मित होता है, जो आंशिक रूप से स्टोक्स बहाव, $u_s(z)$ को रद्द करता है, और सहायक सिद्धांत प्रस्तुत करता है। जल-पक्ष के अशांत वेग क्षेत्र और यूलेरियन-माध्य प्रवाह को तरंग समूह के पारित होने से पहले बनाम बाद में कण छवि वेलोसिमेट्री के साथ मापा गया था, और नियमित तरंगों की उपस्थिति के बिना बनाम के साथ मापा गया था। हम विभिन्न तरंग दैर्ध्य, तीव्रता और अशांत तीव्रता की तुलना करते हैं। सभी मामलों में, यूलेरियन-माध्य धारा में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन देखा जाता है, जो सतह के निकट दृढ़ता से केंद्रित होता है, जहां यह स्टोक्स बहाव का विरोध करता है। अवलोकन इस तस्वीर का समर्थन करते हैं कि जब लहरें परिवेशीय उप-सतह अशांति का सामना करती हैं, तो प्रवाह एक संक्रमण से गुजरता है जिसके दौरान यूलेरियन-माध्य गति को लंबवत रूप से पुनर्वितरित किया जाता है (गहराई-एकीकृत द्रव्यमान परिवहन को बदले बिना) जब तक कि एक नई संतुलन स्थिति नहीं पहुंच जाती है, जिसमें $|\mathrm{d}\overline{u}/\mathrm{d}z|$ और के बीच निकट-सतह अनुपात होता है। $|\mathrm{d}u_s/\mathrm{d} z|$ लगभग स्ट्रीमवाइज और वर्टिकल रेनॉल्ड्स सामान्य तनावों के बीच के अनुपात के बराबर है। यह यहां प्राप्त एक सरल सांख्यिकीय सिद्धांत के अनुरूप है और पूर्ण अशांति स्तर की परवाह किए बिना कायम है, जबकि मजबूत अशांति का मतलब यूलेरियन-माध्य धारा की तेज वृद्धि है। हम तीव्र विरूपण सिद्धांत पर आधारित एक मॉडल प्रस्तुत करते हैं जो पृष्ठभूमि अशांति पर स्टोक्स बहाव की कार्रवाई के परिणामस्वरूप यूलेरियन-माध्य प्रवाह की पीढ़ी का वर्णन करता है। पूर्वानुमान गुणात्मक, और उचित मात्रात्मक, तरंग समूहों पर प्रयोगों के साथ समझौते में हैं, जहां संतुलन अभी तक नहीं पहुंचा है। हमारे परिणाम महासागरों में जल-जनित सामग्री के परिवहन की भविष्यवाणी के लिए पर्याप्त परिणाम दे सकते हैं।