Effects of anisotropic turbulent transport on generation mechanism of the Earth's magnetic field

各向异性湍流输运对地球磁场产生机制的影响

基本信息

  • 批准号:
    11640412
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.7万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1999 至 2001
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

It is likely that large-scale fields are transported by small-scale motions in the Earth's fluid core, since molecular diffusivities are very small. Turbulence in the core is anisotropic because of the Earth's rotation, the gravity and the magnetic field. However, the effect of anisotropic turbulence on generation mechanism of the Earth's magnetic field is still unknown. In this research, direct numerical simulations for MHD turbulence are performed to examine the anisotropic turbulent transport. Then the turbulent transport is parameterized in terms of a second moment closure model. It turns out that such a model of turbulent transport expresses that obtained through direct numerical simulations. When an anisotropic eddy diffusivity is artificially employed in numerical simulations, it is found that the magnetic energy increases intermittently even if the kinetic energy is small. This suggests that anisotropic turbulent transport influences large-scale magnetic field generation. The turbulent heat transport is given by a product of an eddy diffusivity tensor and a temperature gradient vector. When an angle between directions of large-scale temperature gradient and gravity is larger than π/2, it is difficult to use a simple model for local turbulence in global numerical simulations.
由于分子差异很小,因此很可能通过地球流体核心中的小规模运动来运输大型田地。核心中的湍流是各向异性的,因为地球的旋转,重力和磁场。但是,各向异性湍流对地球磁场发电机理的影响仍然未知。在这项研究中,进行了直接的MHD湍流数值模拟,以检查各向异性湍流转运。然后,湍流传输是根据第二矩闭合模型进行参数化的。事实证明,这种湍流传输模型表达了通过直接数值模拟获得的。当在数值模拟中人为地进行各向异性涡流难度时,即使动能很小,磁能也会间断地增加。这表明各向异性湍流转运会影响大规模磁场的产生。湍流传输由涡流量张量和温度梯度向量的产物给出。当大尺度温度梯度和重力的方向之间的角度大于π/2时,很难在全局数值模拟中使用简单的模型来用于局部湍流。

项目成果

期刊论文数量(19)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Matsushima, M.: "Expression of turbulent heat flux in the Earth's core in terms of a second moment closure model"Physics of the Earth and Planetary Interiors. 128. 137-148 (2001)
Matsushima, M.:“用二阶矩闭合模型表达地核中的湍流热通量”《地球和行星内部物理学》。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Matsushima, M.: "Expression, of turbulent flux in the Earth's core"Eos Trans. AGU, 82, Fall Meet. Suppl., Abstract GP31A-0175. F329. (2001)
Matsushima, M.:“地核湍流的表达”Eos Trans。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Matsushima, M.: "Expression of turbulent flux in the Earth's core"American Geophysical Union 2001 Fall Meeting. F329 (2001)
Matsushima, M.:“地球核心湍流的表达”美国地球物理联盟 2001 年秋季会议。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Matsushima: "Effects of Anisotropic Turbulent Transport on Genenration Mechanism of the Earth's Magnetic Field"A.G.U.2000 Fall Meeting. F354 (2000)
M.Matsushima:“各向异性湍流传输对地球磁场生成机制的影响”A.G.U.2000 秋季会议。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Matsushima, M.: "Effects of anisotropic turbulent transport on generation mechanism of the Earth's magnetic field"American Geophysical Union 2000 Fall Meeting. F354 (2000)
Matsushima, M.:“各向异性湍流传输对地球磁场产生机制的影响”美国地球物理联盟 2000 年秋季会议。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

MATSUSHIMA Masaki其他文献

MATSUSHIMA Masaki的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('MATSUSHIMA Masaki', 18)}}的其他基金

Generation of electromagnetic field due to resonance between ground velocity and ions motion in the Earth's magnetic field
由于地面速度和地球磁场中离子运动之间的共振而产生电磁场
  • 批准号:
    21340126
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 0.7万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Modeling a mechanism of MHD turbulent diffusion in Earth and Planetary fluid cores
模拟地球和行星流体核心 MHD 湍流扩散机制
  • 批准号:
    15540405
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 0.7万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

各向异性柔性覆层湍流边界层直接数值模拟研究
  • 批准号:
    12362022
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    31 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
考虑复杂流动中湍流各向异性、非平衡性和旋转/曲率效应的新型雷诺应力本构关系构造机制研究
  • 批准号:
    12202284
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
堆芯棒束子通道内各向异性湍流演化机理及格架性能评价机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
堆芯棒束子通道内各向异性湍流演化机理及格架性能评价机制研究
  • 批准号:
    12205045
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
考虑复杂流动中湍流各向异性、非平衡性和旋转/曲率效应的新型雷诺应力本构关系构造机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: Self-organization and transitions in anisotropic turbulence
合作研究:各向异性湍流的自组织和转变
  • 批准号:
    2308338
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Self-organization and transitions in anisotropic turbulence
合作研究:各向异性湍流的自组织和转变
  • 批准号:
    2308337
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Driving mechanism of coexistence of large-scale structures, waves and eddies in anisotropic turbulence, and its energy flux in transition wavenumber range
各向异性湍流中大尺度结构与波涡共存的驱动机制及其跃迁波数范围内的能量通量
  • 批准号:
    18K03927
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 0.7万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Study on anisotropic dispersion of particles in turbulence
湍流中颗粒各向异性色散研究
  • 批准号:
    18K13692
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 0.7万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Forced and Natural Turbulence Allowing Studies of Turbulent anIsotropic Conditions (FaNTASTIC- 1)
强迫和自然湍流允许研究湍流各向异性条件 (FaNTASTIC-1)
  • 批准号:
    1701278
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 0.7万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了