ТУРБУЛЕНТНАЯ ТЕРМИЧЕСКАЯ КОНВЕКЦИЯ В ЖИДКОМ ЯДРЕ ЗЕМЛИ

Проведено обобщение приближения Буссинеска с учетом сжимаемости жидкого ядра и приводятся результаты прямого численного 3D-моделирования турбулентной термической конвекции во вращающемся сферическом слое для чисел Архимеда, Росби, Рейнольдса и Пекле соответственно Ar=10¹⁰, Ro=10^-7, Re=Pe=10⁶. Введение в модель чисел Рейнольдса и Пекле, которые ранее при моделировании принимались равными 1, позволило, с учетом их больших значений, продвинуться существенно дальше в сторону увеличения числа Рэлея до Ra=10²². Результаты моделирования предсказывают формирование в жидком ядре горизонтальных структур, ортогональных к оси вращения, которые во вращающейся системе координат движутся в противоположных направлениях. Осреднённая скорость вращения ядра характеризуется турбулентными осцилляциями, идентичными наблюдаемым колебаниям продолжительности земных суток (LOD-осцилляциям).