Вихревая диффузия - Eddy diffusion
Вихревая диффузия , вихревая дисперсия , многолучевость или турбулентная диффузия - это любой процесс диффузии, при котором вещества смешиваются в атмосфере или в любой жидкостной системе из-за вихревого движения . Другими словами, именно перемешивание вызывается вихрями , размер которых может варьироваться от небольших микромасштабов Колмогорова до субтропических круговоротов . Размер водоворотов уменьшается по мере потери кинетической энергии, пока не станет достаточно маленьким, чтобы можно было контролировать вязкость, что приводит к рассеиванию кинетической энергии в тепло. Концепция турбулентности или турбулентного потока вызывает вихревую диффузию. Теория вихревой диффузии была разработана сэром Джеффри Инграмом Тейлором .
Поскольку микроскопические процессы, ответственные за атмосферное перемешивание, слишком сложны для детального моделирования, разработчики атмосферных моделей обычно рассматривают атмосферное перемешивание как макроскопический процесс диффузии «вихрей». В этом подходе скорость диффузии на каждом уровне давления параметризуется величиной, известной как коэффициент вихревой диффузии , K (также иногда называемый коэффициентом вихревой диффузии , с единицей измерения м 2 с -1 ). Коэффициент вихревой диффузии используется в диффузии. уравнение , описывающее дисперсию или смешивание растворенных веществ в жидких или атмосферных системах.
В естественных системах вертикальный компонент вихревой диффузии является важным параметром для моделирования и описания атмосферных изменений из-за турбулентности и конвекции. Этот процесс вихревой диффузии является основой структуры атмосферного пограничного слоя . В реках водовороты вызывают колебания скорости реки, и их размер определяет величину диффузии водоворотов. Размер обычно ограничен глубиной реки, потому что глубина реки обычно намного меньше ее ширины.