Вихри на поверхности нормального гелия He-I, порождаемые термогравитационной конвекцией Рэлея–Бенара в объеме слоя жидкости

Экспериментально обнаружено, что возникновение термогравитационной конвекции Рэлея–Бенара в объеме подогреваемого сверху слоя нормального гелия He-I в неподвижном сосуде при температурах, близких к $T_\lambda$, сопровождается генерацией вихрей на свободной поверхности He-I. Взаимодействие этих вихрей между собой и с вертикальными вихревыми структурами, которые формируются в объеме слоя в процессе установления турбулентной Рэлея–Бенара конвекции, приводит к появлению крупномасштабных вихрей (вихревого диполя) на поверхности. При нагреве слоя жидкости выше $2.3$ К конвекция Рэлея–Бенара в объеме быстро затухает со временем. В отсутствие накачки, в интервале температур $T=2.6{-}3.3\,$K максимальные значения энергии крупномасштабных вихрей на поверхности $E_{\max}$ в $k$-пространстве со временем уменьшаются пропорционально $E_{\max}\sim t^{-1}$.