Über turbulente Bewegungen, die von Temperaturschwankungen hervorgerufen werden – eine kritische Betrachtung zur Boussinesq‐Approximation

Für ein unter der Wirkung von Gravitation stehendes, im Mittel gleichmäßig erwärmtes Gas werden die stochastischen Bewegungen bestimmt, die ein vorgegebenes stochastisches Temperaturschwankungsfeld hervorruft. Es zeigt sich, daß die mit Hilfe der B OUSSINESQ ‐Approximation erhaltenen horizontalen Bewegungskomponenten bei ausgedehnten Temperaturschwankungen die wirklichen Werte unterbieten. Für genügend große Skalenlängen übersteigt schon bei völlig isotropen Temperaturschwankungen die horizontale Bewegung die vertikale. In der Thermosphäre der Erde führen horizontale Temperaturschwankungen von 1000 km Ausdehnung und 10 5 s Lebensdauer auf das beobachtete Verhältnis von u ' horiz ≈ 10 ≈ u ' vertik Abschließend werden neben den Zusammenhängen für Dichte‐ und Druckkorrelationen die Größen des turbulenten Massetransportes bestimmt. Letzterer verschwindet mit der molekularen Viskosität.