Phase II Research Support: UCLA Core Fluid Dynamics Laboratory
二期研究支持:加州大学洛杉矶分校核心流体动力学实验室
基本信息
- 批准号:0944312
- 负责人:
- 金额:$ 41.51万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2010
- 资助国家:美国
- 起止时间:2010-01-01 至 2014-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This project will continue two unique research projects that investigate fundamental physics occurring in Earth's core. First, we will make novel measurements of turbulent convection that simulates Earth's core using the unique rotating magnetoconvection device that was designed and developed in our laboratory. In particular, we will carry out detailed measurements of turbulent convection, rotating convection, magnetoconvection and rotating magnetoconvection in liquid gallium. This data, providing the first measurements of strongly turbulent rotating magnetoconvection, will allow us to better understand the fundamental convection dynamics in core settings. Second, we will carry out quasigeostrophic two-dimensional numerical models and three-dimensional laboratory models of core convection influenced by core-mantle boundary (CMB) topography. These models will be used to determine how CMB topography can affect core flow patterns, how core-mantle torques are generated between the fluid and the topography, and at what height of topography core flow is significantly altered. This will be the first investigation covering a broad range of parameter values that will provide scaling laws for topographic interactions between the mantle and the core.These studies will provide benchmark data describing rotating magnetoconvection and core-mantle coupling mechanisms. These results will be especially relevant to numerical modelers of the Earth's core and other planetary dynamos. They will also be relevant to geophysicists and geodesists who model Earth's rotational properties, astrophysical dynamo modelers, and fluid physicists and engineers studying convection physics and magnetohydrodynamics. These projects will provide computational and experimental training for undergraduate and graduate students in the laboratory. Furthermore, this funding will allow the development of a library of rotating fluid dynamics movies that will be available online for educators and students alike.
该项目将继续两个独特的研究项目,调查地球核心发生的基础物理学。 首先,我们将使用我们实验室设计和开发的独特旋转磁对流设备对模拟地球核心的湍流对流进行新颖的测量。 特别是,我们将进行详细的测量湍流对流,旋转对流,磁对流和旋转磁对流在液体镓。 这些数据,提供了第一次测量强烈湍流旋转磁对流,将使我们能够更好地了解核心设置的基本对流动力学。 其次,开展了核幔边界地形影响下的准地转二维数值模式和三维实验室对流模式研究。 这些模型将被用来确定CMB地形如何影响核心流动模式,如何在流体和地形之间产生核心-地幔扭矩,以及在什么高度的地形核心流显着改变。 这将是第一次调查,涵盖了广泛的参数值,将提供标度律的地形之间的相互作用的地幔和core.These研究将提供基准数据描述旋转磁对流和核幔耦合机制。 这些结果将特别相关的地球核心和其他行星发电机的数值模拟。 它们也将与模拟地球旋转特性的地球物理学家和测地学家、天体物理发电机建模者以及研究对流物理学和磁流体力学的流体物理学家和工程师有关。这些项目将在实验室为本科生和研究生提供计算和实验培训。此外,这笔资金将允许开发一个旋转流体动力学电影库,供教育工作者和学生在线使用。
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)
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