Асимптотика ветвления семейств наименее устойчивых магнитных мод Блоховского типа
- Авторы: Желиговский В.А.1
-
Учреждения:
- Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН
- Выпуск: № 6 (2024)
- Страницы: 178-186
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0002-3337/article/view/282351
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002333724060122
- EDN: https://elibrary.ru/RFUNWL
- ID: 282351
Цитировать
Аннотация
Рассмотрена кинематическая генерация блоховских магнитных мод пространственно-периодическим течением электропроводной жидкости. Блоховская мода – это векторное поле вида произведения трехмерного поля, имеющего периодичность течения, на гармонику Фурье с произвольным волновым вектором q. Проведенные ранее вычисления показали, что моды, имеющие максимальный по вектору q инкремент роста, выстраиваются в семейства, гладко параметризованные величиной молекулярной магнитной диффузии. В части семейств максимальный инкремент достигается для т.н. полуцелых q, у которых все компоненты целые или полуцелые числа, постоянных для всего семейства. От таких семейств могут ответвляться другие семейства, в которых оптимальное q мод семейства гладко изменяется. В настоящей работе для таких ответвляющихся семейств построено асимптотическое разложение составляющих их мод, ассоциированных с ними собственных значений оператора магнитной индукции и оптимальных q в виде степенных рядов по параметру Здесь – магнитная диффузия, при которой происходит ветвление. В данной работе предполагается, что моды в семействе, от которого происходит ответвление, отвечают ненулевому постоянному полуцелому волновому вектору q. Показано, что эти асимптотические разложения существенно отличаются от аналогичных разложений, построенных нами ранее для случая генерации магнитного поля центрально-симметричным течением, а ответвление происходит от семейства короткомасштабных (отвечающих нейтральных (ассоциированных с нулевым собственным значением оператора магнитной индукции) мод.
Полный текст

Об авторах
В. А. Желиговский
Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: vlad@mitp.ru
Россия, Москва, 117997
Список литературы
- Арнольд В.И., Зельдович Я.Б., Рузмайкин А.А., Соколов Д.Д. Стационарное магнитное поле в периодическом потоке // Докл. АН СССР. 1982. Т. 266. С. 1357–1351.
- Желиговский В.А. Математическая теория устойчивости магнитогидродинамических режимов к длинномасштабным возмущениям. М.: Красанд–УРСС. 2010. 352 c.
- Желиговский В.А., Чертовских Р.А. О кинематической генерации магнитных мод блоховского типа // Физика Земли. 2020. № 1. C. 118–132. (Перевод на англ.: Zheligovsky V.A., Chertovskih R.A. On kinematic generation of the magnetic modes of Bloch type // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2020. V. 56. P. 103–116.)
- Краузе Ф., Рэдлер К.-Х. Магнитная гидродинамика средних полей и теория динамо. М.: Мир. 1984. 320 с. (Пер. с англ.: Krause F., Rädler K.-H. Mean-field magnetohydrodynamics and dynamo theory. Berlin: Academic-Verlag. 1980. 271 p.)
- Bloch F. Über die Quantenmechanik der Elektronen in Kristallgittern. Zeitschrift für Physik A // Hadrons and Nuclei. 1929. V. 52. P. 555–600.
- Chertovskih R., Zheligovsky V. Linear perturbations of the Bloch type of space-periodic magnetohydrodynamic steady states. I. Mathematical preliminaries // Russian J. of Earth Sciences. 2023a. V. 23. ES3001. doi: 10.2205/2023es000834
- Chertovskih R., Zheligovsky V. Linear perturbations of the Bloch type of space-periodic magnetohydrodynamic steady states. II. Numerical results // Russian J. of Earth Sciences. 2023b. V. 23. ES4004. doi: 10.2205/2023es000838
- Chertovskih R., Zheligovsky V. Linear perturbations of the Bloch type of space-periodic magnetohydrodynamic steady states. III. Asymptotics of branching // Russian J. of Earth Sciences. 2023c. V. 23. ES5004. doi: 10.2205/2023es000841
- Rädler K.-H. Mean-field dynamo theory: early ideas and today’s problems. Magnetohydrodynamics. Historical evolution and trends. Fluid mechanics and its applications. V. 80 / Molokov S., Moreau R., Moffatt K. (eds.). Springer. 2007. P. 55–72.
- Zheligovsky V.A. Large-scale perturbations of magnetohydrodynamic regimes: linear and weakly nonlinear stability theory. Lecture Notes in Physics. V. 829. Heidelberg: Springer-Verlag. 2011. 330 p.
Дополнительные файлы
