Козак Л. Турбулентні процеси у хвості магнітосфери Землі: статистичний та спектральний аналіз / Л. Козак, Б. Петренко, О. Кронберг, А. Прохоренков, О. Григоренко, О. Черемних, С. Черемних, Е. Луї, П. Козак, І. Кунделько // Косм. наука і технологія. - 2018. - 24, № 3. - С. 55-68. - Бібліогр.: 40 назв. - укp.Дослідження процесів у хвості магнітосфери суттєво ускладнюються наявністю турбулентності за рахунок розвитку нестійкостей, у результаті яких відбувається "катастрофічна" перебудова потоку і структури магнітного поля. Складні турбулентні процеси, які спостерігаються у магнітосфері Землі, не вдається описати в межах аналітичних моделей МГД-течій. Для розгляду властивостей турбулентності на великих часових і просторових масштабах слід залучати методи статистичної фізики і каскадні моделі, розвинені в гідродинамічних теоріях. При цьому з експерименту вдається визначити статистичні властивості турбулентності, пов'язані з масштабною інваріантністю. Даний підхід дозвоволяє одержати уявлення про фізичні властивості турбулентності плазми і надає змогу якісно і кількісно описати процеси переносу в турбулентних областях. В ході роботи проаналізовано властивості дрібномасштабної розвиненої турбулентності у хвості магнітосфери Землі за вимірами ферозондових магнітометрів трьох космічних апаратів місії "Кластер-2" з частотою опитування 22,5 Гц для 17 жовтня 2005 р. Для досягнення поставленої цілі було використано фрактальні та мультифрактальні методи дослідження, які було доповнено спектральним і вейвлет-аналізом. Зокрема було проведено: аналіз крил функції густини ймовірності флуктуацій магнітного поля (фрактальний розгляд); аналіз розширеної самоподібності (ESS-аналіз, мультифрактальний розгляд); аналіз спектральної густини потужності (спектральні дослідження); аналіз амплітуди та wavelet power spectral сигналу (вейвлет-аналіз). В ході виконання роботи одержано залежності порівнювалися з наявними на сьогодні моделями опису як однорідних, так і неоднорідних турбулентних процесів. В результаті проведеного аналізу можна зробити висновок, що функція розподілу флуктуацій магнітного поля під час суббурі вказує на негауссову статистику процесів, а також на надлишок великомасштабних збурень, що генеруються джерелом. За порівняння структурних функцій флуктуацій магнітного поля під час ініціації суббурі із моделями Колмогорова, Крейчнана та ізотропною логпуасонівською 3D-моделлю із параметрами Ше і Левека одержано, що дані турбулентні процеси неможливо описати ізотропними однорідними моделями, і, крім того, вони характеризуються наявністю супердифузії. Відмічено суттєву відмінність спектрального індексу для моментів до і під час ініціювання суббурі: так, до суббурі спектральний індекс приблизно відповідає моделі Колмогорова, а під час суббурі він близький до індексу у моделі електрон-магніто-гідродинамічної турбулентності. Вейвлет-аналіз показав наявність як прямих, так і зворотних каскадних процесів, а також наявність Pc-пульсацій. Індекс рубрикатора НБУВ: Д214.2
Рубрики:
Шифр НБУВ: Ж14846 Пошук видання у каталогах НБУВ Додаткова інформація про автора(ів) публікації: (cписок формується автоматично, до списку можуть бути включені персоналії з подібними іменами або однофамільці) Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"
|