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
明月照我程完成签到,获得积分10
刚刚
韩野发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
SARON完成签到 ,获得积分10
1秒前
Orange应助美丽的涵菡采纳,获得10
2秒前
129600发布了新的文献求助10
2秒前
lulu8809完成签到,获得积分10
2秒前
dmmmm0903完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
合适的自行车完成签到 ,获得积分10
2秒前
xxx完成签到,获得积分10
3秒前
天梦星玄发布了新的文献求助10
3秒前
CHY完成签到,获得积分20
4秒前
EmmaLei发布了新的文献求助10
7秒前
852应助逆袭者采纳,获得10
7秒前
泓泽完成签到 ,获得积分10
8秒前
ee应助whuhustwit采纳,获得10
9秒前
蓝莓橘子酱应助小纪采纳,获得10
9秒前
allen发布了新的文献求助10
10秒前
CodeCraft应助彳亍采纳,获得10
10秒前
10秒前
无花果应助热心的嫣采纳,获得10
12秒前
129600完成签到,获得积分10
12秒前
Keira_Chang完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
Peng完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
Lucas应助Fanny采纳,获得10
17秒前
17秒前
天梦星玄完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
蓝莓橘子酱应助wzzznh采纳,获得10
19秒前
19秒前
19秒前
美丽的涵菡完成签到 ,获得积分10
20秒前
Chnious发布了新的文献求助10
20秒前
Radicaldev完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
努力奔跑完成签到,获得积分10
21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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6023016
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7645959
关于积分的说明 16171105
捐赠科研通 5171318
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767068
邀请新用户注册赠送积分活动 1750461
关于科研通互助平台的介绍 1637029