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
liangyifu发布了新的文献求助10
刚刚
情怀应助Kylin采纳,获得10
刚刚
铲铲完成签到,获得积分10
1秒前
丹丹子完成签到 ,获得积分0
1秒前
kk发布了新的文献求助10
1秒前
jackie完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.4应助fhr采纳,获得10
3秒前
万能图书馆应助fhr采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
理智的疯子完成签到,获得积分10
4秒前
JIANG完成签到,获得积分10
4秒前
shirley完成签到,获得积分10
5秒前
111完成签到,获得积分20
5秒前
vicky完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
6秒前
如意的冰双完成签到 ,获得积分10
6秒前
英俊的铭应助潘森爱科研采纳,获得10
7秒前
司马断秋发布了新的文献求助10
8秒前
年轻寒梅发布了新的文献求助10
8秒前
Hohoy完成签到,获得积分10
8秒前
123完成签到,获得积分10
9秒前
原yuan完成签到,获得积分10
9秒前
吴若雨完成签到 ,获得积分10
10秒前
Orange应助vicky采纳,获得10
10秒前
10秒前
满意白玉发布了新的文献求助10
11秒前
wp发布了新的文献求助10
11秒前
晴天完成签到,获得积分10
12秒前
眼睛大的胡萝卜完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
小懒猪完成签到,获得积分10
14秒前
丘比特应助丘山先生采纳,获得10
14秒前
璐璐发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
小鱼完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
rin完成签到 ,获得积分20
16秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
A Step-by-Step Guide to Qualitative Data Coding 2nd Edition 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 300
Upland Kenya wild flowers and ferns: a flora of the flowers, ferns, grasses, and sedges of highland Kenya 300
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 6668024
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8417239
关于积分的说明 17993460
捐赠科研通 5876067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2976728
邀请新用户注册赠送积分活动 1952646
关于科研通互助平台的介绍 1880474