组图:墨西哥海岛火山上空现奇特游蛇云带

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【大纪元2013年06月08日讯】(大纪元记者沙莉编译报导)美国宇航局的地球观测卫星Aqua于5月31日在墨西哥海岸的火山岛拍摄到奇特的游蛇般云带。

索科罗岛(Isla Socorro)上的3,445英尺(1,050米)陡峭的盾状火山阻挡住强劲的气流,因而产生了形状奇特的云层。

海洋和大气是流体,在不断的运动。从我们有限的“人”的大小,风吹时或当我们沿着海边游泳遇到水流时我们能够感知这种运动。然而,我们的眼睛本身很少能观察到较大规模的海洋和大气流体运动。
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瓜达卢佩岛,2000年3月10日(NASA)

流体流动时受到阻挡而形成冯‧卡门涡的现象几乎无处不在。在此页面上的云图显示,扰乱流体流动的“对像”是一个岛屿或组岛屿。当主要气流遇到岛屿时,在岛屿下游会形成两排交替旋转方向的漩涡,流体力学中称为“冯卡门漩涡”(Von Karman vortices)。

“冯卡门漩涡”通常称为卡门涡街,在流体中安置阻流体,在特定条件下会出现不稳定的边界层分离,阻流体下游的两侧,会产生两道非对称地排列的漩涡,其中一侧的漩涡循时针方向转动,另一漩涡则反方向旋转,这两排漩涡相互交错排列,各个漩涡和对面两个漩涡的中间点对齐,如街道两边的街灯般,这种现象,因匈牙利裔美国空气动力学家西奥多.冯‧卡门最先从理论上阐明而得名卡门涡街。冯‧卡门博士是美国航空航天局的喷气推进实验室的共同创办人。冯‧卡门曾在意大利北部博洛尼亚的一所教堂里,目睹一幅圣克里斯托弗背负少年基督,赤足渡河的油画,画家画出圣克里斯托弗的脚跟在河水中造成两排交错的漩涡,冯.卡门说,这是卡门涡街最早的记录。

水流过桥墩,风吹过高塔、烟囱、电线等都会形成。“冯卡门漩涡”在建筑、桥梁、飞机制造设计以及船舶领域均有重要应用。
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流体的流速增加,并且被放置梳状障碍而不是单一柱状障碍时发生的肥皂膜涡现象(courtesy of Dr. Maarten Rutgers)

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美国太空总署拍摄的智利海岸的卡门涡街(维基百科)

SeaWiFS卫星能够观察海洋和大气空间中的流体运动,在合适的条件下也可以观察到在海洋环境中显示流体运动的浮游生物。许多其他气象卫星也可以观察到显示大气流体动力学的云层模式。
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SeaWiFS卫星图像,北海设得兰群岛附近海区浮游植物(NASA)

(责任编辑:毕儒宗)

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