Особливості турбулентних процесів у магнітосфері землі за вимірами місії «Кластер»
Рубрика:
| Козак, ЛВ, Савін, СП, Луї, АТ, Цупко1, ОО |
| Косм. наука технол. 2012, 18 ;(2):43–54 |
| https://doi.org/10.15407/knit2012.02.043 |
| Мова публікації: українська |
Анотація: Досліджено статистичні особливості флуктуацій магнітного поля у прикордонних областях магнітосфери Землі на різних часових масштабах. Для аналізу були використані вимірювання під час місії «Кластер-2» за 2004—2009 рр. Вивчено зміни форми і параметрів функції густини ймовірності флуктуацій магнітного поля для періодів перебування супутника у магнітошарі, плазмі сонячного вітру і в області магнітопаузи. Як характеристики турбулентних процесів на різних часових шкалах розглядались еволюція зміни висоти максимуму функції густини ймовірності та значення ексцесу; було досліджено структурні функції різних порядків. Знайдено два асимптотичних режими зміни висоти максимуму функції густини ймовірності, які описуються різними степеневими законами. Дослідження структурних функцій високих порядків (до 9-го) дозволило визначити характер турбулентних процесів і вивчити дифузію у розглянутих областях. Отримано істотну відмінність типу турбулентних процесів у плазмі сонячного вітру і у магнітошарі, а також наявність супердифузії у перехідних областях магнітосфери Землі.
|
| Ключові слова: місія «Кластер», магнітосфера Землі, сонячний вітер, флуктуації магнітного поля |
References:
1. Баренблатт Г. И. Турбулентные пограничные слои при очень больших числах Рейнольдса // Успехи мат. наук. — 2004. — 59, № 1 (355). — С. 45—62.
2. Закс Л. Статистическое оценивание. — М.: Статистика, 1976. — 598 c.
3. Заславский Г. М., Сагдеев Р. З. Введение в нелинейную физику. Oт маятника до турбулентности и хаоса. — М.: Наука, 1988. — 368 c.
4. Ирошников П. С. Турбулентность проводящей жидкости в сильном магнитном поле // Астрон. журн. — 1963. — 40, № 4. — C. 742—750.
5. Кадомцев Б. Б. Турбулентность плазмы // Вопросы теории плазмы / Под ред. М. А. Леонтовича. — М.: Атомиздат, 1964. — С. 188—339.
6. Кадомцев Б. Б. Коллективные явления в плазме. — М.: Наука, 1988. — 303 c.
7. Козак Л. В. Статистичний розгляд турбулентних процесів у магнітосфері Землі за вимірами супутника «Інтербол» // Космічна наука і технологія. — 2010. — 16, № 1. — С. 28—39.
8. Козак Л. В, Пилипенко В. А., Чугунова О. М., Козак П. Н. Статистический анализ турбулентности форшоковой области и магнитослоя Земли // Космич. исслед. — 2011. — 49, № 3. — С. 202—212.
9. Колмогоров А. Н. Локальная структура турбулентности в несжимаемой вязкой жидкости при очень больших числах Рейнольдса // Докл. АН СССР. — 1941. — 30, № 4. — С. 299—303.
10. Космическая геогелифизика / Под ред. Л. М. Зеленого, И. С. Веселовского. — М.: Физматлит, 2008. — Т. 1. — 624 c.
11. Новиков Е. А., Стюарт Р. У. Перемежаемость турбулентности и спектр флюктуаций диссипации энергии // Изв. АН СССР. Cер. Геофиз. — 1964. — № 3. — С. 408—413.
12. Савин С. П., Зеленый Л. М., Амата Э. и др. Динамическое взаимодействие потока плазмы с горячим погранслоем геомагнитной ловушки // Письма в ЖЕТФ. — 2004. — 79, № 8. — С. 452—456.
13.Фриш У. Турбулентность: Наследие А. Н. Колмогорова. — М.: Фазис, 1998. — 343 c.
14. Benzi R., Ciliberto S., Tripiccione R., et al. Extended selfsimilarity in turbulent flows // Phys. Rev. E. — 1993. — 48. — P. R29—R32.
15. Chechkin A. V., Gorenflo R., Sokolov I. M. Generalized fractional diffusion equations for accelerating subdiffusion and truncated Lévy flights // Phys. Rev. — 2002. — 66, 046129. — Р. 13.
16. Consolini G., Kretzschmar M., Lui A. T. Y., et al. On the magnetic field fluctuations during magnetospheric tail current disruption: A statistical approach // J. Geophys. Res. — 2005. — 110. — P. A07202. — doi:10.1029/ 2004JA010947
17. Dubrulle B. Intermittency in fully developed turbulence: Log-Poisson statistics and generalized scale covariance // Phys. Rev. Lett. — 1994. — 73. — Р. 959—962.
18. Kraichnan R. H. The structure of isotropic turbulence at very high Reynolds numbers // J. Fluid Mech. — 1959. — 5. — P. 497—543.
19. Kraichnan R. H. Lagrangian — history closure approximation for turbulence // Phys. Fluids. — 1965. — 8. — P. 575—598.
20. Kraichnan R. H. Convergents to turbulence functions // J. Fluid Mech. — 1970. — 41. — P. 189—217.
21. Lovejoy S., Schertzer D., Silas P. Diffusion in One Dimensional Multifractal Porous Media // Water Resour. Res. — 1998. — 34. — P. 3283—3291
22. Savin S., Amata E., Zelenyi L., et al. High kinetic energy jets in the Earth’s magnetosheath: Implications for plasma dynamics and anomalous transport // JETP Lett. — 2008. — 87. — P. 593—599.
23. Shevyrev N. N., Zastenker G. N. Some features of the plasma flow in the magnetosheath behind quasi-parallel and quasi-perpendicular bow shocks // Planet. and Space Sci. — 2005. — 53. — P. 95—102.
24. She Z., Leveque E. Universal scaling laws in fully developed turbulence // Phys. Rev. Lett. — 1994. — 72.— Р. 336—339.
25. Treumann R. A. Theory of super-diffusion for the magnetopause // Geophys. Res. Lett. — 1997. — 24. — Р. 1727— 1730.