На возможность существования особого режима турбулентности в стратифицированной по плотности среде (когда жидкость с меньшей плотностью всегда находится выше жидкости с большей плотностью) указали независимо друг от друга советский геофизик Александр Обухов и американский ученый Ральф Болджиано еще в 1959 году, однако споры о возможности существовании таково режима, именуемого режимом Обухова-Болджиано, продолжаются до настоящего времени.

Ученые ИМСС УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН) на основе анализа точных уравнений баланса энергии в турбулентном потоке впервые получили количественные критерии, необходимых для реализации режима Обухова-Болджиано.

Фрик Петр Готлобович  – заведующий лабораторией ИМСС УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН), доктор физико-математических наук:
«С помощью расчетов мы показали, что такой режим турбулентности возможен только в устойчиво стратифицированной по плотности среде при соблюдении определенного соотношения между мощностью источников, поддерживающих турбулентность, уровнем возникающих в ней пульсаций плотности и масштабом возбуждения. Т.е. в искусственно созданных условиях. Это значит, что режим Обухова-Болджиано - чисто математическая ситуация, не имеющая места в реальных конвективных системах.
Вместе с тем, с помощью маломодовой модели мы показали, что режим Обухова-Болджиано неустойчив, а это всё таки не оставляет надежды на его наблюдение в реальных природных системах».

Таким образом, пермские учёные считают, что вопрос реализации режима Обухова-Болджиано, не дающий покоя исследователям более 60 лет, закрыт.

Материалы исследования опубликованы в журнале «Physical Rewiev Fluids»: Feasibility of the Obukhov-Bolgiano scaling in buoyancy affected turbulence. R. Stepanov, A. Shestakov, and P. Frick. Phys. Rev. Fluids 8, L052601 (2023) – Published 8 May 2023. https://doi.org/10.1103/PhysRevFluids.8.L052601