Was ist Turbulenz?

Rätsel Nummer zwei der modernen Physik, Rätsel Nummer eins war die Frage nach der Stabilität unseres Sonnensystems hier. Eine Turbulenz ist eine Abweichung der Bewegung vom gleichförmigen Fluss. Turbulenzen entstehen in Strömungen, durch Hindernisse oder Instablitäten. Zum Beispiel, wenn zwei Flüssigkeiten unterschiedlichen Gewichts sich mischen, die schwere Flüssigkeit ist oben, die leichte unten, bei der Mischung entstehen Turbulenzen. Das nennt man Rayleigh-Taylor-Instabilität.

(von: Frederik Brasz)
Eine weitere Instabilität bei gegenläufigen Strömungen heißt Kelvin-Helmholtz-Instabilität, hier ebenfalls in einer Simulation gezeigt:

(von: Kevin Schaal)
Diese Instabilität zeigt sich auch beim Wetter, dann sieht man solche regelmäßigen Wolken aneinandergereiht.

(von: GRAHAMUK)
Die Dritte Instabilität nennt sich Konvektion und entsteht durch Wärmezufuhr (Hitze) einerseits und Abstrahlung (Kälte) andererseits. Dies kann in der Natur u.a. auch bei Gewittern beobachtet werden. Konvektion im Erdinnern treibt die Plattentektonik. Ein Beispiel für Konvektion in einem Wetterfilm:

(von: Vienna Stormspotters)