Індукція магнітного поля внутрішніми хвилями, що генеруються рухомим тілом в слабопровідній стратифікованій рідині

Abstract

Отримано розв’язок, що описує внутрiшнi хвилi, якi генеруються рухомим тiлом в стратифiкованiй рiдинi. Лiнеаризованi рiвняння в наближеннi Бусинеска розв’язанi методом iнтегральних перетворень. Знайдено асимптотичнi залежностi, що описують поле швидкостей внутрiшнiх хвиль, якi генеруються овоїдом. Показано, що хвильова картина iстотно залежить вiд числа Рiчардсона. Розглянуто iндукцiю магнiтного поля внутрiшнiми хвилями, що генеруються овоїдом, який рухається в рiдинi скiнченної глибини в магнiтному полi Землi. Проведений аналiз картини iндукованого магнiтного поля залежно вiд параметрiв задачi. Отриманi розв’язки дозволяють провести оцiнку iнтенсивностей та лiнiйних розмiрiв вторинних магнiтних полiв, якi можуть бути вимiрянi сучасною апаратурою.

A solution describing the internal waves generated by a body moving in a stratified fluid is obtained. The linearized equations of motion in the Boussinesq approximation are solved by the method of integral transformations. Asymptotic expressions describing the velocity field of internal waves generated by an ovoid have been found. It is shown that the wave pattern essentially depends on the Richardson number. Induction of a magnetic field by internal waves generated by an ovoid moving in a finite-depth layer of the stratified fluid in Earth’s magnetic field is considered. The analysis of the pattern of a motionally induced magnetic field depending on the task parameters is fulfilled. The obtained solutions allow estimating the intensity and linear sizes of secondary magnetic fields that can be measured by modern devices.