南佛罗里达大学 木星
荣誉:美国国家航空航天局/JPL-加州理工学院/SwRI/MSSS/杰拉尔德·艾希斯塔特/肖恩·多兰 木星和土星的漩涡、漩涡和波浪带可能会让我们想起一个宁静、布满星星的夜晚——但它们揭示了这两个气态巨行星是暴风雨和动荡的地方
湍流产生能量级联,即不同运动尺度之间的非线性能量转移
这些对于理解行星动力学就像心血管系统对于理解人体一样重要
但是直到现在,科学家们还没有一个可靠的方法来量化行星湍流
由罗马大学科学家领导的全球团队,其中包括鲍里斯·加尔佩林博士
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USF海洋科学学院的教授,描述了地球物理研究快报的进展
结果表明,湍流能量转移的速率——到目前为止还是一个神秘的黑匣子——可以相对容易地从与行星旋转相关的变量(称为位涡)中计算出来
这种方法最初是由高尔佩林和他的研究生杰西·赫曼开发的,并在杰西访问罗马大学期间进行的实验中进行了测试
这种方法是通过从长达20年的卡西尼任务捕获的木星云层运动图像中提取的真实速度数据、在意大利罗马大学的旋转罐中进行的额外实验室结果以及对土星的计算机模拟得到证实的
基于光伏的计算,研究小组首次表明木星大气中的能量转移速率是土星大气中能量转移速率的四倍
木星和土星上的带状流(来自卡西尼号),以及卡巴尼斯等人的旋转槽实验
(2020年),显示非单调光伏剖面
学分:南佛罗里达大学 “现在你可以明白为什么我对这项工作非常兴奋了,”几年前提出这项实验最初想法的加尔佩林说
Galperin说,由于湍流定律和任何基本物理定律一样,都是普遍适用的,所以这种方法现在可以应用于其他自然环境,比如海洋
例如,地球海洋中的漩涡看起来像木星上的漩涡,有不同的强度、大小和寿命,对理解地球的能量、热量、盐、二氧化碳等平衡至关重要
“这是第一次从观测中估计土星的湍流强度,这项研究为未来在其他行星大气中的数据分析铺平了道路,”主要作者西蒙·卡瓦尼说
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罗马大学土木与环境工程系博士后
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