Монография дает сжатое, но систематическое описание структур и динамики течений, возникающих при тепловой конвекции в плоском горизонтальном слое жидкости, подогреваемом снизу — конвекции Рэлея—Бенара. Эволюция конвективных потоков демонстрирует существенные черты, присущие не только различным явлениям гидродинамической неустойчивости, но и нелинейным структурообразующим процессам различной природы. В книге описаны основные методы исследования конвекции, обсуждены характерные типы двух- и трехмерных течений, дефектов структур, сценариев смены конвективных режимов. Особое внимание уделено вопросу о том, как различные факторы (в основном сводимые к начальным и граничным условиям) определяют формы и размеры формирующихся вихревых структур. Процессы установления подробно обсуждаются с использованием понятий реализуемости течений, оптимального (предпочтительного) и реализуемого масштабов. При этом выявляется влияние упорядоченности и неупорядоченности структуры на характер ее эволюции. Материал изложен в компактной и замкнутой форме, с упором на описание физической картины явлений.
Книга рассчитана на широкий круг читателей, среди которых — специалисты по нелинейным явлениям, гидродинамической устойчивости и другим вопросам механики жидкости и газа, теплофизике, астрофизике, физике атмосферы и океана, а также по тем областям прикладной науки, для которых важно понимание процессов тепло- и массопереноса. Изложение доступно для студентов старших курсов, специализирующихся в указанных областях.