Alfvén 波的反射及其对地球核区建模的启示
地球物理
2012-10-17 v3 经典物理
流体动力学
摘要
Alfvén 波在存在磁场时于导电流体中传播。其反射特性取决于流体的运动粘度与磁扩散率之比，也称为磁普朗特数 Pm。在 Pm=1 的特殊情况下，绝缘无滑移边界上不发生反射，波能量完全在边界层中耗散。我们研究了这种显著行为对快速旋转球壳中扭转 Alfvén 波（也称为扭转振荡）数值建模的影响，扭转 Alfvén 波代表了 Alfvén 波的一个特殊类别。它们由地转运动组成，被认为存在于具有内磁场的行星流体核中。在地球物理学极限 Pm << 1 下，这些波在核区赤道处发生反射，而在 Pm=1 时它们在此被完全吸收。我们的数值计算表明，在 Pm > 0.3（即地磁发电机数值模型运行的取值范围）时，这些波在赤道处的反射系数保持在 0.2 以下。因此，具有无滑移边界条件的地磁发电机模型无法表现出扭转振荡简正模。
引用
@article{arxiv.1112.3879,
title = {On the reflection of Alfv\'en waves and its implication for Earth's core modeling},
author = {Nathanaël Schaeffer and Dominique Jault and Philippe Cardin and Marie Drouard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1112.3879},
year = {2012}
}
备注
12 pages