海洋作为地球上规模最大的流动系统,其流体运动涵盖了从千米级到亚米级的广阔时空尺度。以水平尺度为例,海洋流动可达数千公里,而其平均深度约为4 000 m;值得注意的是,热量和物质的最终混合过程却发生在亚米级的微观尺度上。因此,海洋流动涉及复杂的驱动机理和边界条件,相关流动过程根据其尺度不同会受到地球自转和垂直方向密度层结的影响:在大部分海域,海洋上表面直接与大气接触,形成复杂的水气界面流动;在高纬度地区,海洋流动直接与表面冰层相互耦合;而海底边界存在丰富多样的地形地貌,其流动与传统边界层存在显著不同。
与海洋相关的流体力学研究具有双重意义:在基础研究方面,针对海洋流动本身的研究对旋涡动力学、波动力学和湍流等流体力学基本问题有重要的促进作用;在应用层面,航行器及海洋工程设施与海洋流动之间的相互耦合作用是工业领域亟待解决的关键问题。当前,我国在该领域的研究发展迅速,涌现出了一系列重要成果。为展示最新前沿进展,《空气动力学学报》组织了“海洋波动与湍流”专栏,精心遴选了6篇学术论文,内容涵盖海洋表面冰层水弹性波、表面破碎波激发湍流、海洋底混合层、大型地球流体力学旋转平台、旋涡-惯性波相互作用及层结分层等方面。
专栏的顺利出版得益于各位作者、审稿专家和组稿专家的专业贡献,期待本专栏能为海洋波动与湍流领域的发展注入新动能,推动学科交叉创新,启迪更多前沿探索。
《空气动力学学报》编辑部 2025年6月
专栏组稿专家简介
夏克青,南方科技大学力学与航空航天工程系讲席教授,复杂流体及软物质研究中心主任,中国科学院院士,美国物理学会会士。研究方向包括物理海洋、地球物理流体力学、流体湍流、复杂流体等。曾任国际期刊Journal of Fluid Mechanics和The European Physical Journal E 副主编,Journal of Turbulence编辑。
杨延涛,理学博士,北京大学工学院力学与工程科学系副主任,长聘副教授,博士生导师。长期从事湍流模拟、海洋双扩散湍流、多相湍流、计算流体力学等领域的研究工作。主持多项国家自然科学基金、海外高层次人才计划青年项目等。
专栏文章目录
移动载荷激发冰层水弹性波的研究进展
胡刚华, 王展
破碎波激发湍流的数值模拟研究进展
卢敏, 郭晓宇, 梁姗, 李荣, 孙俊, 童俊淇, 李千千, 杨子轩
海洋底混合层研究进展
郭双喜, 陈家静, 黄鹏起, 鲁远征, 岑显荣, 屈玲, 周生启
大型实验地球流体力学旋转平台的设计与实现
陆晓婕, 韩国庆, 林一帆, 董昌明
近惯性波在中尺度涡旋中的水平传播研究进展
张福如, 谢金翰
带水平剪切的温盐稳定分层流动数值模拟
荀伟康, 杨延涛