COLLABORATIVE RESEARCH: Numerical studies of double-diffusive convection in the interior of giant planets

合作研究:巨行星内部双扩散对流的数值研究

基本信息

  • 批准号:
    0806431
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.7万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Interagency Agreement
  • 财政年份:
    2008
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2008-09-01 至 2012-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

AST-0807672/0806431Garaud/RadkoThe competing effects of destabilizing thermal gradients and stabilizing compositional gradients (i.e. double-diffusive convection) play a major role in the structure and evolution of giant planets. They relate to the low observed heat flux of Uranus, the high metallicity of the envelopes of Uranus and Neptune, the erosion of the cores of Jupiter and Saturn, and the large radii of some observed transiting exoplanets. Extensive studies in the context of global oceanic mixing are not applicable because of the wide discrepancy between the governing parameters in the two cases. This collaborative project will perform state-of-the-art three-dimensional high-resolution numerical simulations of double-diffusive convection in the relevant parameter regime, analyze them to extract practical flux parameterizations, and modify an existing planetary evolution code (CEPAM) to account for the effects. This improved technique will then be used to address two particular questions: (i) How do the revised heat flux laws affect the thermal evolution and structure of the planets, and (ii) How are chemical elements mixed across their compositional interfaces. Progress here would be an invaluable step towards a better understanding of the global evolution of giant planets everywhere.This work is interdisciplinary between geophysical and astrophysical fluid dynamics, and will naturally benefit both subjects, as well as training a graduate student. Dissemination to the scientific community will be enhanced by publication of a monograph on Double-Diffusive Processes by Dr.Radko.
不稳定的热梯度和稳定的成分梯度(即双扩散对流)的竞争效应在巨行星的结构和演化中起着重要作用。它们与观测到的天王星的低热通量、天王星和海王星外壳的高金属丰度、木星和土星核心的侵蚀以及一些观测到的凌日系外行星的大半径有关。在全球海洋混合的背景下进行广泛的研究是不适用的,因为这两种情况下的控制参数之间存在很大的差异。这个合作项目将在相关参数范围内对双扩散对流进行最先进的三维高分辨率数值模拟,分析它们以提取实际的通量参数化,并修改现有的行星演化代码(CEPAM)来解释这种影响。这种改进的技术随后将用于解决两个具体问题:(i)修订后的热通量定律如何影响行星的热演化和结构,以及(ii)化学元素如何在其组成界面上混合。这方面的进展对于更好地理解巨大行星的全球演化将是无价的一步。这项工作是地球物理和天体物理流体动力学之间的交叉学科,自然会使这两个学科受益,也会培养研究生。radko博士将出版一本关于双扩散过程的专著,以加强向科学界的传播。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

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

{{ 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 }}

Timour Radko其他文献

Timour Radko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('Timour Radko', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: The impact of irregular small-scale topography on large-scale circulation patterns
合作研究:不规则小尺度地形对大尺度环流格局的影响
  • 批准号:
    2241625
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Interagency Agreement
Origin, Dynamics, and Maintenance Mechanisms of Super Long-Lived Eddies
超长寿命涡流的起源、动力学和维持机制
  • 批准号:
    1828843
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Interagency Agreement
A theoretical and numerical study of diffusive convection and its impact on high latitude large scale ocean circulation patterns
扩散对流及其对高纬度大尺度海洋环流模式影响的理论和数值研究
  • 批准号:
    1756491
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Interagency Agreement
Finescale Dynamics of the Double-Diffusive Thermocline
双扩散温跃层的精细尺度动力学
  • 批准号:
    1334914
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Interagency Agreement
Collaborative Research: Origin, Dynamics and Transport Characteristics of the Large-Scale Eddy-Driven Patterns
合作研究:大尺度涡驱动模式的起源、动力学和输运特征
  • 批准号:
    1155866
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Interagency Agreement
COLLABORATIVE RESEARCH: Fingering convection at low Prandtl number
合作研究:低普朗特数下的指对对流
  • 批准号:
    0933057
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Interagency Agreement
Collaborative Research: Studies of the Influence of the Antarctic Circumpolar Current on the Atlantic Meridional Circulation
合作研究:南极绕极流对大西洋经向环流的影响研究
  • 批准号:
    0623524
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Fluxes and Structures in Double-Diffusive Convection
职业:双扩散对流中的通量和结构
  • 批准号:
    0547650
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

Research on Quantum Field Theory without a Lagrangian Description
  • 批准号:
    24ZR1403900
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Cell Research
  • 批准号:
    31224802
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Cell Research
  • 批准号:
    31024804
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Cell Research (细胞研究)
  • 批准号:
    30824808
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Research on the Rapid Growth Mechanism of KDP Crystal
  • 批准号:
    10774081
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    45.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Collaborative Research: WoU-MMA: Understanding the Physics and Electromagnetic Counterparts of Neutrino Blazars with Numerical Simulations
合作研究:WoU-MMA:通过数值模拟了解中微子耀变体的物理和电磁对应物
  • 批准号:
    2308090
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Evaluating and parameterizing wind stress over ocean surface waves using integrated high-resolution imaging and numerical simulations
合作研究:利用集成高分辨率成像和数值模拟评估和参数化海洋表面波浪的风应力
  • 批准号:
    2319535
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Effect of Vertical Accelerations on the Seismic Performance of Steel Building Components: An Experimental and Numerical Study
合作研究:垂直加速度对钢建筑构件抗震性能的影响:实验和数值研究
  • 批准号:
    2244696
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Accurate and Structure-Preserving Numerical Schemes for Variable Temperature Phase Field Models and Efficient Solvers
合作研究:用于变温相场模型和高效求解器的精确且结构保持的数值方案
  • 批准号:
    2309547
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
eMB: Collaborative Research: Mechanistic models for seasonal avian migration: Analysis, numerical methods, and data analytics
eMB:协作研究:季节性鸟类迁徙的机制模型:分析、数值方法和数据分析
  • 批准号:
    2325195
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Effective Numerical Schemes for Fundamental Problems Related to Incompressible Fluids
合作研究:与不可压缩流体相关的基本问题的有效数值方案
  • 批准号:
    2309748
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Evaluating and parameterizing wind stress over ocean surface waves using integrated high-resolution imaging and numerical simulations
合作研究:利用集成高分辨率成像和数值模拟评估和参数化海洋表面波浪的风应力
  • 批准号:
    2319536
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Probing internal gravity wave dynamics and dissipation using global observations and numerical simulations
合作研究:利用全球观测和数值模拟探测内部重力波动力学和耗散
  • 批准号:
    2319142
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CAS-Climate: Risk Analysis for Extreme Climate Events by Combining Numerical and Statistical Extreme Value Models
合作研究:CAS-Climate:结合数值和统计极值模型进行极端气候事件风险分析
  • 批准号:
    2308680
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: CAS-Climate: Risk Analysis for Extreme Climate Events by Combining Numerical and Statistical Extreme Value Models
合作研究:CAS-Climate:结合数值和统计极值模型进行极端气候事件风险分析
  • 批准号:
    2308679
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.7万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了