Lagrangian approach to nonlinear waves in non-dispersive and dispersive rotating shallow water magnetohydrodynamics

波浪和浅水 磁流体力学 非线性系统 拉格朗日 机械 物理 色散偏微分方程 浅水方程 经典力学 磁场 数学物理 热力学 量子力学
作者
Vladimir Zeitlin
出处
期刊:Journal of Fluid Mechanics [Cambridge University Press]
卷期号:983 被引量:1
标识
DOI:10.1017/jfm.2024.83
摘要

A Lagrangian approach to both hydrostatic non-dispersive in the short-wave range and non-hydrostatic dispersive rotating shallow-water magnetohydrodynamics is developed, and used to analyse weakly and fully nonlinear waves described by the model. Hyperbolic structure in the non-dispersive case is displayed and Riemann invariants are constructed. Characteristic equations are used to establish criteria of breaking and formation of shocks by magneto-gravity waves, and conditions of the appearance of contact discontinuities in Alfvén waves. As in the case of non-magnetic rotating shallow water, rotation cannot prevent breaking. The Lagrangian equations of the model are reduced to a single partial differential ‘master’ equation, which is used to analyse the propagation of weakly nonlinear waves of both families, with or without weak rotation, and with or without weak short-wave dispersion. Corresponding modulation equations are constructed and their main properties sketched. The same master equation is used to obtain fully nonlinear finite-amplitude wave solutions in particular cases of no short-wave dispersion or no rotation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
xjs发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
4秒前
ZOE应助回眸牟采纳,获得80
4秒前
完美世界应助小罗采纳,获得10
7秒前
辽聊发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI2S应助zhr采纳,获得10
8秒前
泡沫完成签到,获得积分10
9秒前
wyw发布了新的文献求助60
10秒前
14秒前
14秒前
阳光的念寒完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
wangting完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
22秒前
yuting刘发布了新的文献求助10
23秒前
科研通AI6.4应助花辰月夕采纳,获得10
24秒前
25秒前
26秒前
zhaodechang发布了新的文献求助10
27秒前
好货分享发布了新的文献求助30
27秒前
英俊季节完成签到,获得积分10
27秒前
今天不晚饭吃完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
李爱国应助yuting刘采纳,获得10
29秒前
小罗发布了新的文献求助10
29秒前
loii完成签到,获得积分0
30秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
HYN应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
31秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
31秒前
31秒前
31秒前
31秒前
31秒前
31秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6355051
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8170176
关于积分的说明 17199368
捐赠科研通 5411087
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864158
邀请新用户注册赠送积分活动 1841760
关于科研通互助平台的介绍 1690150