Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2016. № 4(15). C. 17-23. ISSN 2079-6641

DOI: 10.18454/2079-6641-2016-15-4-17-23

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

УДК 51-73, 537.67

ИНВЕРСИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ОДНОЙ МАЛОМОДОВОЙ МОДЕЛИ aW-ДИНАМО

Г. М. Водинчар¹², А. Н. Годомская¹, О. В. Шереметьева¹²

¹Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, 684034, Камчатский край, п. Паратунка, ул. Мирная, 7
²Камчатский государственный университет имени Витуса Беринга, 683032, г. Петропавловск-Камчатский, ул. Пограничная, 4
E-mail: gvodinchar@ikir.ru

Описана маломодовая модель в которой реализуются различные известные режимы космических динамо-систем, в частности, различные режимы инверсий. Источником регулярных инверсий в модели служит ее внутренняя динамика. Нарушение этой цикличности, сбои в работе динамо-машины, выход на режим хаотических инверсий вызываются флуктуациями параметров, которые интерпретируются как результат спонтаного когерентного сложения высших мод. Простота модели позволяет легко модифицировать ее для различных небесных тел.

Ключевые слова: модели динамо, инверсии.

© Водинчар Г. М., Годомская А. Н., Шереметьева О. В., 2016

MATHEMATICAL MODELING

MSC 76W05, 86A25

REVERSALS OF THE MAGNETIC FIELD IN ONE LOW-DIMENSIONAL aW-DYNAMO MODEL

G. M. Vodinchar¹², A. N. Godomskaya¹, O.V. Sheremetyeva¹²

¹Institute of Cosmophysics Research and Radio Wave Propagation FEB RAS, 684034, Paratunka, Kamchatka region, Mirnaya st., 7
²Vitus Bering Kamchatka State University, 683031, Petropavlovsk-Kamchatsky, Pogranichnaya st., 4
E-mail: gvodinchar@ikir.ru

We describe a low-mode dynamo model. This model implements the various known regimes of cosmic dynamo systems, in particular, the various regimes of reversals. The source of regular reversals in the model is its internal dynamics. Violation of this cyclicality, transition to the chaotic regime of reversals are caused by fluctuations of the parameters, that are interpreted as the result of spontaneous coherent addition of the higher modes. The simplicity of the model allows you to easily modify it for various celestial bodies.

Key words: dynamo models, reversals.

© Vodinchar G. M., Godomskaya A. N., Sheremetyeva O.V., 2016

Список литературы

1. Зельдович Я.Б., Рузмайкин А.А., Соколов Д.Д. Магнитные поля в астрофизике, РХД, М.–Ижевск, 2006.
2. Krause F., R¨adler K.-H. Mean-filed magnetohydrodynamics and dynamo theory, Academic-Verlag, Berlin, 1980.
3. Merril R. T., McElhinny M. W., McFadden P. L., The Magnetic Field of the Earth: Paleomagnetism, the Core, and the Deep Mantle, Academic Press, London, 1996.
4. Rikitake T. Electromagnetism and the Earth’s interior, Elsevier, Amsterdam, 1965.
5. Ruzmaikin A.A. The solar cycle as a strange attractor. Comm. Astrophys., 85:9 (1981).
6. Schmitt D., Ossendrijver M. A. J. H., Hoyng P. Magnetic field reversals and secular variation in a bistable dynamo model. Phys. Earth Planet. Inter., 125, (2001), 119–124.
7. P´etr´elis F., Fauve S., Dormy E., Valet J.-P. Simple Mechanism for Reversals of Earth’s Magnetic Field. Phys. Rev. Lett., 102, (2009), 144503.
8. Feschenko L. K., Vodinchar G. M. Reversals in the large-scale aW-dynamo with memory. Nonlin. Processes Geophys., 22 (2015), 361–369.
9. Колесниченко А.В., Маров М.Я. Турбулентность и самоорганизация. Проблемы моделирования космических и природных сред. БИНОМ. М. 2009.
10. Vodinchar G. M., Feshchenko L. K. Model of Geodynamo driven by six-jet convection in the Earth’s core. Magnetohydrodynamics, 52:1 (2016), 287–300.
11. Соколов Д. Д., Нефедов С.Н. Маломодовое приближение в задаче звездного динамо. Вычислительные методы и программирование, 8 (2007), 195–204.

Для цитирования: Водинчар Г. М., Годомская А. Н., Шереметьева О. В. Инверсии магнитного поля в одной маломодовой модели aW-динамо // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2016. № 4(15). C. 17-23. DOI: 10.18454/2079-6641-2016-15-4-17-23

For citation: Vodinchar G. M., Godomskaya A. N., Sheremetyeva O.V. Reversals of the
magnetic field in one low-dimensioanal aW-dynamo model, Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki. 2016, 15: 4, 17-23. DOI: 10.18454/2079-6641-2016-15-4-17-23

Поступила в редакцию / Original article submitted: 08.08.2016


VodВодинчар Глеб Михайлович — кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией моделирования физических процессов Института космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, доцент, доцент кафедры математики и физики Камчатского государственного университета им. Витуса Беринга.

Vodinchar Gleb Mikhailovich – Ph.D. (Phys. Math.), Head of Lab. Modeling of physical processes, Institute of Cosmophysical Researches and Radio Wave Propagation FEB RAS, Associate Professor, Dept. Mathematics & Physics, Vitus Bering Kamchatka State University.

1

;

;o


AntonenkoГодомская Анна Николаевна – аспирант Института космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН,  Камчатский край, с. Паратунка, Россия.

Godomskaya Anna Nikolaevna – Postgraduate Student, Institute of Cosmophysical Researches and Radio Wave Propagation FEB RAS, Kamchatskiy kray, Paratunka, Russia.

6

p;

;o


SherШереметьева Ольга Владимировна – кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории моделирования физических процессов Института космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, доцент кафедры математики и физики Камчатского государственного университета имени Витуса Беринга.

Sheremetyeva Olga Vladimirovna – Ph.D. (Tech.), Researcher of Lab. Modeling of physical processes, Institute of Cosmophysical Researches and Radio Wave Propagation FEB RAS., Associate Professor, Dept. of Mathematics and Physics, Vitus Bering Kamchatka State University.

1

1

1


С

Скачать статью Водинчар Г.М., Годомская А.Н., Шереметьева О.В.