研究人员对我们关于行星旋转影响的假设提出了质疑

研究人员对我们关于行星旋转影响的假设提出了质疑

科里奥利效应能影响10米大小尾迹内的涡流

地球的自转导致了科里奥利效应，这种效应使大量的空气和水流向北半球的右侧和南半球的左侧偏转。这种现象极大地影响着全球的风型和洋流，而且只对大规模和长时间的地球物理现象(如飓风)具有重要意义。科里奥利效应的大小，相对于惯性力的大小，用罗斯比数表示。100多年来，科学家们一直认为，这个数字越高，科里奥利效应影响海洋或大气事件的可能性就越小。

最近，加州海军研究生院的研究人员发现，更小的具有高罗斯比数的海洋扰动，比如潜艇尾迹内的涡流，也会受到科氏效应的影响。他们的发现挑战了理论海洋学和地球物理流体动力学基础上的假设。研究小组在AIP出版的《流体物理学》杂志上报告了他们的发现。我们在基本流体动力学中发现了一些主要的——而且很大程度上被忽视的——现象，这些现象与地球自转影响各种地球物理流的方式有关，”海洋学教授、论文作者蒂莫·拉德科(Timour Radko)说。

Radko和海军中校David Lorfeld最初致力于开发新型潜艇探测系统。他们通过研究沉没车辆尾迹中扁平的、细长的迷你涡旋来解决这个问题。涡流是由漩涡水和水流湍流的反向电流引起的。去年，拉德科领导的一个小组在同一份AIP杂志上发表了一篇关于煎饼涡旋旋转控制的论文，这是第一篇挑战著名的“罗斯比定律”的论文。在这篇最新的论文中，研究人员通过数值模拟表明，尾流的内部射流可以通过旋转直接控制。他们还证明，无序的细尺度涡旋场的演化是由行星旋转决定的。“这是我们的发现至关重要的地方，”Radko说。“我们发现气旋持续存在，但反气旋的瓦解相对较快。如果尾流中的反气旋和气旋一样强大，这意味着尾流是新鲜的——敌人不久之前就通过了。如果气旋比反气旋强得多，那么潜艇可能早就消失了。

研究人员开发的算法是基于气旋和反气旋的不同演化，这是行星旋转的结果。“因此，”Radko总结道，“这种效应必须在10-100米范围内的精细海洋过程的数值和理论模型中考虑。”