Onset of an energy cascade and nonperiodic behaviour in the nonlinear propagation of MHD waves in the solar atmosphere     

Luigi Nocera  Eric R. Priest 《地球物理与天体物理流体动力学》2013,107(3):193-218

Abstract

We study the nonlinear stability of MHD waves propagating in a two-dimensional, compressible, highly magnetized, viscous plasma. These waves are driven by a weak, shear body force which could be imposed by large scale internal fluctuations present in the solar atmosphere.

The effects of anisotropic viscosity (leading to a cubic damping) and of the nonlinear coupling of the Alfven and the magnetoacoustic waves are analysed using Galerkin and multiple-scale analysis: the MHD equations are reduced to a set of nonlinear ordinary differential equations which is then suitably truncated to give a model dynamical system, representing the interaction of two complex Galerkin modes.

For propagation oblique to the background magnetic field, analytical integration shows that the low-wavenumber mode is physically unstable. For propagation parallel to the background magnetic field the high-wavenumber wave can undergo saddlenode bifurcations, in way that is similar to the van der Pol oscillator; these bifurcations lead to the appearance of a hysteresis cycle.

A numerical integration of the dynamical system shows that a sequence of Hopf bifurcations takes place as the Reynolds number is increased, up to the onset of nonperiodic behaviour. It also shows that energy can be transferred from the low- wavenumber to the high-wavenumber mode.  相似文献   

Subharmonic oscillations of a forced hydromagnetic cavity     

L. Nocera 《地球物理与天体物理流体动力学》2013,107(1-4):239-252

Abstract

We study the propagation of nonlinear MHD waves in a highly magnetized plasma cavity. The cavity's moving boundaries generate Alfvén waves, which in turn drive and interact with slow magnetosonic waves. The interacting wave system is analyzed by a Galerkin and multiple-scale analyses leading to simple dynamical equations. When the frequency of the forcing provided by the moving boundaries and that of the fundamental Alfvén eigenmode are close, the cavity behaves like a Duffing oscillator. Application of the Melnikov function theory shows that the Alfvén wave's amplitude undergoes both flip and saddle-node bifurcations as the amplitude and the phase of the boundary forcing vary. Direct numerical integration confirms these results and provides an estimate of the amount of energy dissipated in the bifurcations.  相似文献   

ICP-MS和ICP-AES测定地球化学勘查样品及稀土矿石中铌钽方法体系的建立   总被引：6，自引：4，他引：2  

高会艳 《岩矿测试》2014,33(3):312-320

针对目前铌钽分析中出现的样品溶解不完全、元素易水解及现有分析技术流程复杂的情况,本文对常用的混合酸恒温电热板溶解和过氧化钠碱熔两种样品前处理方式进行优化,运用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)两种技术手段,建立了测定地球化学勘查样品及稀土矿石中不同含量水平的铌、钽两套分析方法。对于铌、钽含量较低且易于分解的样品,采用硝酸-氢氟酸-硫酸混合酸恒温电热板消解ICP-MS方法测定;对于铌、钽含量高且难溶的样品,采用过氧化钠高温熔融ICP-AES方法测定。ICP-MS用于分析低含量样品更具优势,而高含量样品更适合运用ICP-AES。通过分析土壤、水系沉积物、岩石、稀有稀土矿石系列国家标准物质,结果表明混合酸处理ICP-MS分析方法的线性范围为0~200ng/mL;检出限为铌0.01μg/g,钽0.05μg/g;相对误差小于10%,精密度(RSD)小于6%;碱熔处理ICP-AES分析方法的线性范围为0~30μg/mL,检出限为铌0.2μg/g,钽2.5μg/g,相对误差小于10%,精密度(RSD)小于7%。这两套分析方法可以满足基体复杂、铌钽含量变化范围大、试样批量大的检测要求。  相似文献   

Heating of directly transmitted ions at low Mach number oblique collisionless shocks: A statistical physics formulation     

S.W. Ellacott  W.P. Wilkinson 《Planetary and Space Science》2007,55(15):2251-2256

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地质钻杆中频感应加热热处理工艺的应用分析          下载免费PDF全文

蔡纪雄  沈中华  彭莉 《探矿工程》2010,37(7):34-36

介绍了利用中频感应加热原理对地质钻杆进行整体热处理工艺,并通过对比数据分析了中频感应热处理技术比普通热处理技术所具有的优点。分析结果表明,相对于采用普通热处理,采用中频感应加热进行热处理的地质钻杆,金属显微组织晶粒细,综合机械性能好,钻杆性能更均匀,钻杆表面氧化很少,外观质量好,抗疲劳性能高,生产成本低。  相似文献   

天狮国际健康产业园教育培训中心暖通空调系统设计     

姜可 《中国勘察设计》2010,(1):25-28

从室内空调设计参数、动力系统、空调系统、辐射地板系统、通风系统、节能源设计等工程各系统,详实介绍了教育培训中心的暖通空调系统设计,对同类工程项目的暖通空调设计,具有实用借鉴价值。  相似文献   

祁连山七一冰川暖季能量平衡及小气候特征分析   总被引：8，自引：6，他引：2  

蒋熹  王宁练  杨胜朋  贺建桥  宋高举 《冰川冻土》2010,32(4)

利用2007年7月1日至10月10日安装在七一冰川消融区的自动气象站资料,计算和讨论了能量平衡方程中的净辐射、感热和潜热通量、冰雪的热传输和降雨加热项.结果表明:净辐射是七一冰川的主要能量来源,其次是湍流感热.消融期消融耗热是主要的能量耗散,到消融末期,潜热耗热的比重开始增加.冰雪的热传导量值较小.同时还分析了暖季七一冰川区的小气候特征.  相似文献   

夏季亚洲季风区典型旱涝年大气热源（汇）的变化特征     

张菡  段廷扬 《成都信息工程学院学报》2008,23(4):448-452

使用2001年和2003年NCEP/NCAR再分析资料计算夏季亚洲季风区大气热源（汇）,再用BUTTER-WORTH带通滤波器对原始热源（汇）场进行带通滤波,得到2001与2003年夏季30-60天的大气热源（汇）的低频分量,然后分析两年夏季东亚各区域大气热源（汇）及其低频变化特征、传播特征和传播差异,得出以下结论：（1）2001年呈连续带状分布;2003年热源中心分布零散且位置显著东移,热源（汇）强度比2001年减弱;（2）2001年和2003年低频分量的平均分布有明显差异,且旱年低频分量强度远大于涝年;（3）2001年低频振荡向北传播范围仅到20°N-30°N的华南至江南地区,而2003年低频振荡多数可达30°N以北的江淮流域;（4）2001年低频分量纬向传播均为自西向东,而2003年在6-8月期间自东向西传播,5月和9月则主要由西向东传播。因此,江淮流域典型旱涝年分2001年和2003年在低频分量的配置和低频波的传播上存在明显差异,这可能正是导致这两年气候巨大差异的原因之一。  相似文献   

初始外围尺度与加热对台风次眼墙形成的影响北大核心          下载免费PDF全文

林超然  谈哲敏 《气象科学》2022,42(4):427-439

台风次眼墙位于主眼墙外侧,由次对流环和低层切向风次极大值两个基本结构组成。本文通过一系列理想数值试验讨论了不同初始涡旋外围风场结构对次眼墙形成的影响作用以及关键动力学过程。结果表明,次眼墙形成的时间和位置与初始涡旋外围尺度显著相关:随着外围尺度递减,台风从形成完整双眼墙、伪双眼墙到没有双眼墙逐步过渡,次眼墙形成时间推迟且位置更加靠近台风中心。动力学分析发现,初始外围尺度可控制外雨带分布,雨带的非绝热加热主导了主眼墙外围边界层径向入流和绝对涡度径向输送的分布和大小。绝对涡度径向输送和摩擦耗散的相对大小及位置决定了次眼墙低层切向风次极大值出现的可能性和位置。动量强迫对低层切向风次极大值的大小仍有贡献。  相似文献   

数字滤波初始化方案在高分辨率GRAPES区域模式中的应用研究     

庄照荣  李兴良  刘艳  陈春刚 《气象学报》2021,79(3):443-457

高分辨率同化系统中引入的高频率高密度观测信息会造成分析变量之间的不平衡,因而在模式积分中产生的虚假重力波会严重影响模式预报质量和运行稳定.为了抑制虚假重力波在模式中快速增长,文中通过在高分辨率GRAPES区域模式中应用非绝热数字滤波和增量数字滤波初始化方案,研究不同滤波截断周期的初始化方案对分析预报的影响.试验结果表明...  相似文献