Techniklexikon

turbulente Diffusion

Umwelt- und Geophysik, auf Turbulenz beruhender, diffusionsartiger Austauschprozess, der zum Ausgleich bestehender Konzentrationsgradienten führt. Ausser für Grenzschichtphänomene im Bereich weniger Millimeter stellt die turbulente Diffusion in der Atmosphäre den im Vergleich zur molekularen Diffusion dominierenden Transportprozess dar. Sie bestimmt die Ausbreitung von stofflichen Beimengungen wie Schadstoffemissionen und den Transport von Wärme. Insbesondere kann die atmosphärische Reibung durch den turbulenten Transport von Impuls beschrieben werden. Wie die molekulare Diffusion lässt sich auch die turbulente Diffusion durch das Ficksche Gesetz beschreiben. Allerdings können sich die Diffusionskoeffizienten der drei Raumdimensionen unterscheiden und insbesondere zeitabhängig sein. Für die x-Komponente gilt: j_x = K_x (t) (¶c / ¶x) mit dem turbulenten Fluss j_x, dem turbulenten Difussionskoeffizienten K_x und der Spurenstoffkonzentration c.