木星大气中涡旋结构的尘埃等离子体模型
等离子体物理
2018-11-26 v1 流体动力学
摘要
利用无界流动等离子体中静电束缚的带电尘埃云作为自然界中各类驱动耗散复杂流动系统的原型，展示了木星大气中自组织涡旋（如大红斑(GRS)和白色椭圆）的结构变化。使用二维流体模型，针对与GRS当前尺寸相关的纵横比1.5的有界域中体积驱动的尘埃云，以及类似于流经GRS的纬向急流部分的驱动剪切离子流，获得了稳态流动解。这些非线性解揭示了实验室实验中稳态驱动的尘埃环流与木星大气涡旋之间许多相似的特征。从连续的结构变化出发，GRS和白色椭圆均匀涡度静止内部周围高速项圈环的持续性被解释为与运动黏度相关的内部属性变化的结果，而非驱动场的变化。该分析也阐明了驱动场、边界和动力学参数区间在决定木星大气及自然界其他相关驱动耗散流动系统中涡旋的特征尺寸、强度、环流方向和漂移中的作用。
引用
@article{arxiv.1811.08997,
title = {A dusty plasma model for vortex structure in Jupiter atmosphere},
author = {Modhuchandra Laishram and Ping Zhu and Devendra Sharma},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.08997},
year = {2018}
}