具有外部稳定分层层的地球流体核中的准地转模态

对地球液态核最外层敏感的地震波似乎受到核幔边界处稳定分层层的影响。这样的分层层可能在地球磁场的长期和短期变化中留下可观测的特征，而这些变化被用于探测核顶部的流动。事实上，随着最近的 SWARM 任务，识别周期为数个月且在核心传播的波似乎是合理的，这些波可能在大尺度动力学中发挥重要作用。在本文中，我们表征了核顶部分层层对深层准地转 (Rossby) 波的影响。我们数值计算了快速旋转球壳的准地转本征模，其外边界附近存在一个稳定分层层。我们考虑了两种简单的分层模型，并使用地球核中通常采用的 Brunt-V{"a}is{"a}l{"a} 频率值进行缩放。在没有磁场的情况下，我们发现本征模的方位角波长和频率均控制其向分层层的穿透：相速度越高，分层层对波运动的渗透性越高。我们还表明，Takehiro 和 Lister [2001] 为热对流发展的理论可扩展至核中整个 Rossby 波族。加入磁场后，准地转模态（即所谓的快支）的穿透行为对施加的磁场不敏感，且仅对分层的具体形状微弱敏感。基于这些结果，大尺度高频模态（1 至 2 个月周期）可能在地球表面测量的地磁数据中被探测到，尤其是在模态可以被捕获的赤道区域。