準地衡流乱流

大気や海洋の大規模な運動は水平方向の運動が卓越してほぼ2次元的になっており、準地衡流渦位方程式でよく表されます。

3次元の乱流では、エネルギーが大きなスケールから小さなスケールに移っていくのに対して、 2次元の乱流では、エネルギーが小さなスケールから小さなスケールに移っていくことが知られています。この方程式準地衡流渦位方程式で表される乱流でもエネルギーはしだいに大きなスケールに移っていきます。

実は、上にあげた結果では、エネルギースペクトルの形が理論から予想されるものとずれてしまっています。どうやら、設定した粘性率が大き過ぎたようでした。適当な大きさに変更して計算し直しました。