速度剪切对旋转对流所致发电机作用的影响

近期关于旋转对流所致发电机作用的数值模拟揭示，在高磁雷诺数下应用平均场电动力学的标准图像存在严重问题，从而凸显了该机制下大尺度磁场生成的困难。本文考虑了在布辛涅斯克流体旋转对流层中，受大尺度水平速度剪切额外影响的运动学发电机过程。引入剪切流增强了发电机增长率，并导致大尺度上显著磁场的生成。通过谱滤波技术，我们分析了主要负责发电机作用的速度模态，并表明由完整流动产生的磁场关键依赖于速度场中的一系列尺度。对流动进行滤波以在剪切流与对流流之间提供真实的尺度分离也能导致发电机作用；然而，此种情况下的磁场结构与由完整速度场所生成的磁场结构截然不同。我们还表明，无论无剪切时的流动是否能支持发电机作用，发电机作用的性质在大体上是相似的。