Puede parecer que encontrar estructuras ordenadas en un flujo turbulento es como encontrar una aguja en un pajar, pero como vimos en clase, no siempre es así. De hecho, la turbulencia puede dar lugar a procesos de auto-organización en forma espontánea (como en el caso de cascadas inversas de energía en flujos bidimensionales). Y aún sin una cascada inversa, la presencia de ciertas fuerzas (como la rotación, o la estratificación asociada a la gravedad) puede resultar en la aparición de estructuras fácilmente reconocibles.

En clase vimos dos ejemplos importantes. El primero: el desarrollo de columnas en un flujo rotante. En una simulación numérica con número de Reynolds muy grande se ven así (tal vez reconozcan la imagen del Capítulo 1 del libro de Davidson, la simulación la hizo nuestro grupo de investigación):

La imagen muestra en colores las regiones con mucha vorticidad, y en rojo la trayectorias de una partícula trazadora. Noten como la columna ordenada se destaca en la multitud de vórtices y remolinos más pequeños. Estas columnas sobreviven por tiempos muy largos en el flujo, moviéndose a lo largo del dominio e interactuando con otras estructuras, como muestra la siguiente secuencia de imágenes:

En el segundo caso que estudiamos, el caso de turbulencia estratificada, las estructuras que aparecen les van a resultar aún más parecidas a lo que solemos observar en la atmósfera. La siguiente figura muestra las fluctuaciones de temperatura (en tonos de gris) en dos simulaciones de las ecuaciones de Boussinesq, con dos frecuencias diferentes de Brunt-Väisälä. A la izquierda ven, para cada valor de N, el flujo de costado (es decir, con la gravedad apuntando hacia abajo a lo largo del eje z), y a la derecha ven al flujo desde arriba en un corte horizontal en el plano xy:

Los que quieran ver más simulaciones (¡y experimentos!) pueden ver el recién creado canal de YouTube de nuestro grupo de investigación.