Динамо в сферической оболочке, управляемое собственными модами оператора Пуанкаре

Водинчар Г.М., Фещенко Л.К.
  1. Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН

   При изучении механизмов планетарных динамо возникают различные варианты
   задачи конвекции проводящей жидкости во вращающейся сферической оболочке.
   Применение спектральных методов для решения этих задач ставит вопрос
   выбора базиса для представления полей скорости, температуры и магнитного
   поля. В работе предлагается использование в качестве базиса для скорости
   аппроксимаций собственных мод оператора Пуанкаре. Геометрическая структура
   этих мод соответствует собственным колебаниям идеальной вращающейся
   жидкости и представляется наиболее естественной для рассматриваемых задач.

   В работе построены крупномасштабные аппроксимации мод Пуанкаре и
   маломодовые модели конвекции в проводящих оболочках. В моделях скорость
   представлена аппроксимацией одной из мод Пуанкаре сферическими
   гармониками, поля температуры и магнитного поля задаются сферическими
   гармониками структурно согласованными со скоростью. Показано, что в
   моделях этого типа генерируется магнитное поле дипольного типа.

   Показано, что неоднородности в плотности жидкого ядра Земли по данным
   splitting-функций ее собственных колебаний могут геометрически
   соответствовать одной из мод Пуанкаре.