泰勒柱是指穩定的海流在流經海山時形成的逆時針環流，將物種幼蟲滯留和聚集於海山區域，使海山種群與鄰近區域種群隔離,造就了海山的高物種多樣性。
基本介紹
- 中文名：泰勒柱
- 外文名：Taylor Column
- 提出者：G．I．Taylor
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基本概念
構想一個物體緩慢地在穩定流體中移動，直覺告訴我們物體移動會干擾所有方向上的流動，流動在物體四周形成繞流，在物體之後形成尾體，甚至形成渦列。但是，在旋轉流體中，同樣的物體移動，卻完全出人預料不同：物體不但不會干擾四周流動，反而包持四周流動在旋轉（垂直）方向一致。形成一個垂向“剛化”的流體柱。
在旋轉流體中作緩慢移動的柱體上方，存在一個與此柱體一起移動的流體柱，其行為頗像固體，這一現象由英國科學家G．I．Taylor於1923年首先證實發現這一奇特的現象，被人們稱之為泰勒柱。實驗還證實在垂直於旋轉軸所有平面上的流動狀態都相同。此重要結論首先由普勞德曼從理論上預見，繼而由泰勒用實驗證實，所以旋轉流體平面二維性原理又稱泰勒-普勞德曼定理。在大氣、海洋和其他行星(如木星)大氣中，均可觀察到泰勒柱現象。泰勒柱 (Taylor Column) 被認為是產生特有種現象的物種滯留機制之一。
泰勒柱理論
泰勒基於Joseph Proudman（1915）的理論，預測旋轉流體被擾動時，會出現垂向柱體現象，這個理論稱為“泰勒柱理論”。
這個理論規定條件：
1.不可壓縮流體
2.在垂直於轉軸的流速中不存在任何速度梯度。
泰勒柱形成的條件：
1）密度ρ=常數 或∇ρ=0
一旦有密度梯度，即破壞太勒柱。
2）羅斯貝數Ro<< 1。旋轉速度越大，泰勒柱越明顯。流速越小，泰勒柱越明顯。
3）雷諾數Re較大，粘性力可忽略。邊界附近不易形成太勒柱。也不可太大，否則以激發湍流不穩定。
自然界中的泰勒柱
大氣運動一般處於地轉平衡，空氣為不可壓縮流體，除邊界層外，粘性力也可忽略，地球自轉角速度為Ω=7.27×10-5/s，若取地球半徑作為長度尺度L=6.371×106m/s，特徵速度取典型風速U=10M/S，則羅斯貝數慣性項可忽略。但是為什麼大氣中始終無法觀測到太勒柱現象呢？這是因為大氣存在著十分明顯的密度垂向分布。即密度ρ不等於常數，不滿足泰勒柱形成的基本條件。
海洋的情況也是如此。儘管如此，無論是大氣還是海洋或者是其它星球，無論是氣體還是液體運動都存在趨向泰勒柱的特徵。例如，西北大西洋中的海流的精細觀測發現，在沒有明顯的幅值和方向變化的情況，可在垂直方向延伸超過4000米。
