Нелинейные взаимодействия волн в магнитной гидродинамике астрофизической плазмы в приближении мелкой воды
Климачков Д.А., Петросян А.С.

Поступила в редакцию: 18 Августа 2015

DOI: 10.7868/S0044451016050060

PDF (370.6K)

Рассматриваются вращающиеся магнитогидродинамические течения тонкого слоя астрофизической и космической плазмы со свободной границей в вертикальном внешнем магнитном поле. Используется приближение мелкой воды. Наличие вертикального внешнего магнитного поля существенно изменяет динамику волновых процессов в астрофизической плазме в отличие от нейтральной жидкости и слоя плазмы во внешнем тороидальном магнитном поле. В рассматриваемом случае имеют место трехволновые нелинейные взаимодействия. Асимптотическим методом многомасштабных разложений выведены нелинейные уравнения взаимодействия волновых пакетов: трех волн магнито-Пуанкаре, трех магнитострофических волн, двух волн магнито-Пуанкаре и одной магнитострофической волны, а также двух магнитострофических и одной магнито-Пуанкаре волн. Предсказано существование распадных неустойчивостей и явлений параметрического усиления. Показано, что волна магнито-Пуанкаре распадается на две волны магнито-Пуанкаре, магнитострофическая волна распадается на две магнитострофические волны, волна магнито-Пуанкаре распадается на одну волну магнито-Пуанкаре и одну магнитострофическую, магнитострофическая волна распадается на одну магнитострофическую и одну волну магнито-Пуанкаре. Имеются следующие механизмы параметрического усиления: параметрическое усиление волн магнито-Пуанкаре, параметрическое усиление магнитострофических волн, а также усиление волны магнито-Пуанкаре в поле магнитострофической и усиление магнитострофической волны в поле волны магнито-Пуанкаре. Найдены инкременты неустойчивостей и коэффициенты параметрического усиления для соответствующих процессов.