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卫星云图上美丽的涡旋
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2019-1-23 10:21:52  来源:上海市气象服务中心



    上面2张图片,分别来自今天(1月21日)上午葵花卫星和风云四号卫星拍摄的图像。

    图像显示了在黄海和东海海域上形成的一排排积云,而在济州岛的南侧,这些云呈现出一个个的旋涡特征。这些旋涡的形成与冷空气有关。来自北方的冷空气在经过济州岛时产生了分流,这些分流在背风的方向汇合产生绕流,并与海面上的潮湿空气形成了一串串螺旋状的云系,如同河水绕过河中巨石时产生的旋涡。这一现象被称为“卡门涡街”。

    “卡门涡街”的名称来源,与著名的航空航天学家冯·卡门有关。

冯•卡门(Theodore  von  Kármán )冯•卡门(Theodore von Kármán )

冯•卡门在实验室冯•卡门在实验室

    冯·卡门1881年5月11日出生于匈牙利布达佩斯,1929年底起定居美国,任加州理工学院古根海姆空气动力学实验室主任。中国著名科学家钱学森、钱伟长、郭永怀都曾经师从冯·卡门。前不久,嫦娥四号成功着陆月球背面南极的撞击坑,也是以他的名字命名的。

1945年冯卡门(右)、钱学森(中)和普朗特(左)合影1945年冯卡门(右)、钱学森(中)和普朗特(左)合影

月球背面南极冯卡门撞击坑月球背面南极冯卡门撞击坑

嫦娥四号登陆月球冯卡门撞击坑嫦娥四号登陆月球冯卡门撞击坑

    1911-1912年冯·卡门在哥廷根大学当助教期间,针对水槽实验出现的问题,进行涡旋排列的研究,他用数学方法论述了形成稳定涡街的条件,并将涡系所携带的动量与阻力联系了起来。有鉴于冯·卡门对其机理详细而又成功的研究,我们把这一流体现象称为“卡门涡街”。

不同Re值下涡街形态不同Re值下涡街形态

    卡门涡街不仅出现在实验室、河流、海上,也可在高层大厦、烟囱、高塔等人工建筑物后形成,,并对建筑安全产生影响。因此,在进行高层建筑物设计时都要进行计算和风洞模型实验,以保证不会因涡振等原因造成建筑物的破坏。




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