Über das Turbulenzspektrum der thermischen Konvektion in der Sonne

Das Turbulenzspektrum einer infolge thermischer Instabilität konvektiven Gasmasse weicht vom Spektralgesetz der hydrodynamischen Turbulenz ab, weil das Spektrum wesentlich durch die thermische Auftriebskraft bestimmt wird. Der Mechanismus der Konvektion bringt es mit sich, daß sich aus einem aufsteigenden heißen Element durch Wärmeabgabe an die Umgebung ein größeres Element bildet, aus diesem wieder ein noch größeres etc. Der Durchmesser der größten Elemente ist ungefähr gleich der Skalenhöhe der Temperaturänderung. Die Geschwindigkeit der Elemente ist proportional zum Quadrat ihres Durchmessers. Für die kleinsten Elemente ergibt sich das hydrodynamische Spektralgesetz als Grenzfall. Die Energiedissipation kann gegenüber der gesamten Turbulenzenergie vernachlässigt werden, solange die größten Elemente sich in guter Näherung adiabatisch verhalten.