Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2022. Т. 41. №4. C. 107-119. ISSN 2079-6641

Содержание выпуска

Read English Version 

УДК 519.254, 517.958:537.84

Научная статья

Динамика изменения режимов генерации магнитного поля в зависимости от частоты осцилляций процесса подавления \alpha-эффекта энергией поля в модели \alpha\Omega-динамо

О. В. Шереметьева

Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, 684034, Камчатский край, c. Паратунка, ул. Мирная, 7, Россия

E-mail: sheremeteva@ikir.ru

В статье рассматривается крупномасштабная модель \alpha\Omega-динамо в маломодовом приближении. Интенсивность \alpha-эффекта регулируется процессом с эредитарными свойствами (<памятью>), зависящим от энергии магнитного поля. Характер воздействия процесса определяется знакопеременным ядром с варьируемой частотой затухания и постоянным коэффициентом затухания равным 0.1. По результатам численного моделирования режимов генерации магнитного поля определены ограничения для значений параметров модели, при которых нет осцилляций в поле скорости вязкой жидкости или они незначительны. Результаты численного моделирования режимов генерации магнитного поля при различных значениях частоты затухания отражены на фазовой плоскости управляющих параметров, в которых заложена информация о крупномасштабном и турбулентном генераторах. В работе исследуется вопрос о динамике изменения картины на фазовой плоскости в зависимости от значения частоты затухания и времени ожидания. Проводится сравнение с результатами, полученными ранее при постоянной интенсивности α-эффекта и при её изменении, которое определяется показательным ядром.

Ключевые слова: маломодовая модель динамо, \alpha\Omega-динамо, \alpha—эффект, магнитное поле, инверсии.

DOI: 10.26117/2079-6641-2022-41-4-107-119

Поступила в редакцию: 29.11.2022

В окончательном варианте: 06.12.2022

Для цитирования. Шереметьева О. В. Динамика изменения режимов генерации магнитного поля в зависимости от частоты осцилляций процесса подавления \alpha-эффекта энергией поля в модели \alpha\Omega-динамо // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2022. Т. 41. № 4. C. 107-119. DOI: 10.26117/2079-6641-2022-41-4-107-119

Контент публикуется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ru)

© Шереметьева О. В., 2022

Финансирование. Работа выполнялась в рамках государственного задания по теме <Физические процессы в системе ближнего космоса и геосфер при солнечных и литосферных воздействиях> (No АААА-А21-121011290003-0).

Конкурирующие интересы. Конфликтов интересов в отношении авторства и публикации нет.

Авторский вклад и ответственность. Автор несёт полную ответственность за предоставление окончательной версии статьи в печатном виде. Окончательный вариант рукописи был одобрен автором.

Список литературы

1. Водинчар Г. М., Паровик Р. И., Пережогин А. С., Шереметьева О. В. Работы по моделированию физических процессов и систем в институте космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, История науки и техники, 2017. № 8, С. 100–112.
2. Водинчар Г.М. Использование собственных мод колебаний вязкой вращающейся жидкости в задаче крупномасштабного динамо, Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2013. № 2(7), С. 33–42 DOI: 10.18454/2079-6641-2013-7-2-33-42.
3. Feschenko L. K., Vodinchar G. M. Reversals in the large-scale \alpha\Omega-dynamo with memory, Nonlinear Processes in Geophysics, 2015. vol. 22, no. 4, pp. 361-369 DOI: 10.5194/npg-22-361-2015.
4. Vodinchar G. M., Feshchenko L. K. Model of geodynamo dryven by six-jet convection in the Earth’s core, Magnetohydrodynamics, 2016. vol. 52, no. 1, pp. 287-300.
5. Godomskaya A. N., Sheremetyeva O. V. Reversals in the low-mode model dynamo with \alpha\Omega-generators, E3S Web of Conferences, 2018. vol. 62, pp. 02016 DOI: 10.1051/ e3sconf/ 20186202016.
6. Шереметьева О. В., Годомская А. Н. Моделирование режимов генерации магнитного поля в маломодовой модели \alpha\Omega-динамо с изменяющейся интенсивностью \alpha-эффекта, Вестн. ЮУрГУ. Сер. Матем. моделирование и программирование, 2021. Т. 14, № 2, С. 27–38 DOI: 10.14529/mmp210203.
7. Шереметьева О. В. Режимы генерации магнитного поля в маломодовой модели \alpha\Omega-динамо с динамическим подавлением \alpha-эффекта энергией поля, Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2021. Т. 37.  №4, С. 92–103 DOI: 10.26117/2079-6641-2021-37-4-92-103.
8. Godomskaya A. N., Sheremetyeva O. V. The modes of magnetic field generation in a low-mode model of \alpha\Omega-dynamo with \alpha-generator varying intensity regulated by a function with an alternating kernel, EPJ Web of Conferences, 2021. vol. 254, pp. 02015 DOI: 10.1051/epjconf/202125402015.
9. Parker, E.N. Hydromagnetic dynamo models, Astrophys. J., 1955. no. 122, pp. 293–314.
10. Steenbek M., Krause F. Zur Dynamotheorie stellarer and planetarer Magnetfelder. I. Berechnunug sonnenahnlicher Wechselfeldgeneratoren, Astron. Nachr., 1969. no. 291, pp. 49–84.
11. Zeldovich Ya. B., Rusmaikin A. A., Sokoloff D. D. Magnetic fields in astrophysics. The Fluid Mechanics of Astrophysics and Geophysics. New York: Gordon and Breach, 1983. 382 pp.
12. Krause F., Rädler K.H. Mean-filed magnetohydrodynamics and dynamo theory. Oxford: Pergamon Press, 1980. 271 pp.
13. Соколов Д. Д., Нефедов С. Н. Маломодовое приближение в задаче звездного динамо, Выч. мет. программирование, 2007. Т. 8, № 2, С. 195–204.
14. Merril R. T., McElhinny M. W., McFadden P. L. The Magnetic Field of the Earth: Paleomag- netism, the Core, and the Deep Mantle. London: Academic Press, 1996. 531 pp.
15. Гледзер Е. Б., Должанский Ф. В., Обухов А. М. Системы гидродинамического типа и их применение. М.: Наука, 1981. 368 с.
16. Водинчар Г. М. База данных «Параметры собственных мод свободных колебаний МГД полей в ядре Земли». гос. рег. 2019620054, 2019.
17. Водинчар Г. М., Фещенко Л.К. Библиотека программ для исследования «Маломодовой и геодинамо» «LowModedGeodinamoModel». гос. рег. 50201100092, 2011.

---

---