Тепломассоперенос и конвекция для построения самосогласованной модели геодинамо

• Автор: Котельникова, Мария Станиславовна
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: г. Троицк, Московской обл.
• Количество страниц: 103 с. : ил.

1 История проблемы

Ф 2 Линейный тепломассоперенос без учета конвекции

2.1 Предварительные сведения

2.2 Базовое решение.

2.3 Область применимости решения

2.4 Сравнение с численными результатами.

2.5 Однородная и ассимитотическая системы.

3 Долговременные осесимметричные течения в ядре Земли

3.1 Долговременное вращение, вызываемое дифференциацией ядра Земли

3.2 Течение при зависящей от радиуса плотности жидкого ядра.

3.3 Структура течения в сдвиговых слоях.

4 Возбуждение почти адиабатической тепловой конвекции
4.1 Предварительные сведения
4.2 Неприменимость приближения Буссипескадля глубинных недр планет.
4.3 Почти адиабатическое приближение и конвективная система.
4.4 Основные источники конвекции и упрощенная система. . . .
4.5 Локальные пороги возбуждения тепловой конвекции в сфере.
Заключение
Литература


На его основе построены распределения градиентов энтропии и концентрации легкой примеси в ядре, обезразмеренные таким образом, чтобы в их представление входило как можно меньше плохо определенных по величине параметров. После вычитания из исходной системы найденного сферическисимметричного базового решения, удается получить однородную асимптотическую систему, наиболее удобную для дальнейших исследований. Также на основе базового решения получены оценки скорости роста и возраста внутреннего ядра Земли. В третьей главе описывается течение, возникающее во внешнем ядре изза более быстрого, по сравнению с мантией, вращения внутреннего ядра. Такое супервращение может быть обусловлено перераспределением момента импульса в системе изза увеличения массы внутреннего ядра в процессе вымораживания. Формирующееся течение в жидком ядре моделируется как движение вязкой жидкости с переменной в пространстве плотностью в слое между двумя быстро и слегка дифференциально вращающимися сферами. Четвертая глава начинается с обсуждения модели Буссинсска, наиболее часто используемой при моделировании конвекции в ядрах планет, и делается вывод о ее неприменимости, по крайней мерс в случаях когда при моделировании используются адиабатические, а не сверхадиабатические параметры. Предложено и описано альтернативное приближение, являющееся упрощением почти адиабатического приближения. В его рамках определены пороги возбуждения тепловой конвекции в жидком ядре Земли. Научная новизна. Впервые построено аналитическое диффузионное решение задачи о теиломассопереносе в ядре Земли для уравнений неупругого приближения, найдены распределения удельной энтропии и массовой доли легкой компоненты расплава ядра но радиусу.