Руководитель проекта:
Кузанян Кирилл Михайлович, д.ф.-м.н., в.н.с. ИЗМИРАН (г. Москва)
Основные исполнители:
Степанов Родион Александрович, д.ф.-м.н., в.н.с. ИМСС УрО РАН (г. Пермь)
Клиорин Натан Иосифович, к.ф.-м.н. (PhD habil), профессор Университета Бен-Гурион (г.Беер-Шева, Израиль)
Обридко Владимир Нухимович, д.ф.-м.н.; г.н.с. ИЗМИРАН (г. Москва)
Задачи проекта:
В ходе выполнении проекта предполагается решить три конкретные теоретико-наблюдательные, теоретико-численные и теоретико-экспериментальные задачи: 1) Провести серию модельных гидродинамических лабораторных экспериментов с целью получения реальных физических данных о тепловой конвекции в развитых турбулентных режимах. Эти данные позволят осуществить обоснованный выбор значений тензорных коэффициентов турбулентной вязкости и альфа-эффекта, используемых в самосогласованных динамических моделях генерации солнечных и звездных магнитных полей. Решения полученных уточненных уравнений, как можно ожидать, будут описывать одновременно регулярную циклическую и флуктуирующую хаотическую составляющие солнечной активности. 2) Провести серию вычислительных экспериментов при умеренных числах Рейнольдса (до 10000), направленных на уточнение результатов лабораторных экспериментов, а также на моделирование конвективной турбулентности в контролируемых условиях воздействия глобального вращения и мелкомасштабного источника спиральности. В результате будут рассмотрены режимы турбулентности по постановке недоступные в лабораторном эксперименте. Будут определены границы и обоснованы предположения необходимые для расчета компонент тензора по двумерным лабораторным измерениям. 3) Будет предложен комплекс (каскад) одно-, двух-, и, возможно, трёх-мерных моделей динамо среднего магнитного поля с использованием значений всех компонент тензоров турбулентной вязкости и альфа-эффекта, построенных на основе результатов модельных экспериментов и соответствующих разным уровням наблюдательных возможностей в их историческом развитии, т.е. использующих ряда Вольфа (около 270 лет), данные солнечных наблюдений по расположению и площадям солнечных пятен (более 150 лет), картам солнечных волокон, отражающих топологию крупномасштабного магнитного поля (около 100 лет), данным о величине крупномасштабного поля (за более чем 40 лет) и данным о нарушении зеркальной симметрии (спиральности) мелкомасштабного по магнитного поля по картам векторных магнитных полей (за более чем 25-летний период). Это позволит в перспективе дать среднесрочное (2-3 десятилетия) практически ориентированное описание солнечной активности, приспособленное для самокорректировки с учетом вновь поступающих наблюдательных данных о развивающейся солнечной активности.
Материалы по теме:
Прогнозирование солнечной активности
База данных PIV-измерений полей скорости в турбулентных конвективных течениях
База данных прямого численного моделирования турбулентных конвективных течениях