Комплекс программ моделирования геодинамо на основе спектральных эредитарных моделей
Исследование задачи геодинамо часто проводят на основе спектральных моделей, когда поля задачи полностью или частично раскладываются по собственным полям (модам) подходящих спектральных задач. Наиболее осмысленными с физической точки зрения являются спектральные задачи о свободных колебаниях или сво...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
KamGU by Vitus Bering
2024-11-01
|
| Series: | Vestnik KRAUNC: Fiziko-Matematičeskie Nauki |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://krasec.ru/vodinchar494024en/ |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1846149630661754880 |
|---|---|
| author | Водинчар, Г.М. Казаков, Е.А. Фещенко, Л.К. |
| author_facet | Водинчар, Г.М. Казаков, Е.А. Фещенко, Л.К. |
| author_sort | Водинчар, Г.М. |
| collection | DOAJ |
| description | Исследование задачи геодинамо часто проводят на основе спектральных моделей, когда поля задачи полностью или частично раскладываются по собственным полям (модам) подходящих спектральных задач. Наиболее осмысленными с физической точки зрения являются спектральные задачи о свободных колебаниях или свободном затухании полей. Составление спектральных моделей прежде всего требует расчета параметров базисных мод, а затем и коэффициентов модели. Чаще всего это коэффициенты Галеркина. Затем возникает задача собственно численного решения уравнений модели. В работе описывается разработанный авторами комплекс программ, позволяющий решать такие задачи. Он включает в себя модули расчета параметров мод, модуль расчета коэффициентов Галеркина, два модуля численного решения системы, модуль генерации шума. Комплекс позволяет вести расчет модели с эредитарным подавлением α-эффекта энергией поля. Предусмотрено два типа ядер функционала подавления, требующих различных разностных схем. Эти схемы реализованы в двух модулях численного решения. Случайный шум имитирует влияние спонтанной синхронизации мелкомасштабных компонент полей, которое в среднем отсутствует. Расчет параметров базисных мод и коэффициентов Галеркина выполняется с помощью комбинированных символьно-численных вычисления, поэтому соответствующие модули реализованы в пакете Maple. Необходимость символьных вычислений связана с большой сложностью выражений самих мод и подынтегральных выражений при расчете коэффициентов Галеркина. Поэтому возникает задача прежде всего формировать необходимые выражения. Это и делается с помощью символьных вычислений. Остальные модули реализованы на C++. Разработанный комплекс может быть полезен специалистам, изучающим задачу геодинамо на основе спектральных моделей и эффекты памяти в этой задаче. |
| format | Article |
| id | doaj-art-e99824a3bf8f45c68df98a8ace26f5c9 |
| institution | Kabale University |
| issn | 2079-6641 2079-665X |
| language | English |
| publishDate | 2024-11-01 |
| publisher | KamGU by Vitus Bering |
| record_format | Article |
| series | Vestnik KRAUNC: Fiziko-Matematičeskie Nauki |
| spelling | doaj-art-e99824a3bf8f45c68df98a8ace26f5c92024-11-29T13:15:33ZengKamGU by Vitus BeringVestnik KRAUNC: Fiziko-Matematičeskie Nauki2079-66412079-665X2024-11-01494658410.26117/2079-6641-2024-49-4-65-8410.26117/2079-6641-2024-49-4-65-84Комплекс программ моделирования геодинамо на основе спектральных эредитарных моделейВодинчар, Г.М.0https://orcid.org/0000-0002-5516-1931Казаков, Е.А.1https://orcid.org/0000-0001-7235-4148Фещенко, Л.К.2https://orcid.org/0000-0001-5970-7316Институт космофизических исследования и распространения радиоволн ДВО РАНИнститут космофизических исследования и распространения радиоволн ДВО РАНИнститут космофизических исследования и распространения радиоволн ДВО РАНИсследование задачи геодинамо часто проводят на основе спектральных моделей, когда поля задачи полностью или частично раскладываются по собственным полям (модам) подходящих спектральных задач. Наиболее осмысленными с физической точки зрения являются спектральные задачи о свободных колебаниях или свободном затухании полей. Составление спектральных моделей прежде всего требует расчета параметров базисных мод, а затем и коэффициентов модели. Чаще всего это коэффициенты Галеркина. Затем возникает задача собственно численного решения уравнений модели. В работе описывается разработанный авторами комплекс программ, позволяющий решать такие задачи. Он включает в себя модули расчета параметров мод, модуль расчета коэффициентов Галеркина, два модуля численного решения системы, модуль генерации шума. Комплекс позволяет вести расчет модели с эредитарным подавлением α-эффекта энергией поля. Предусмотрено два типа ядер функционала подавления, требующих различных разностных схем. Эти схемы реализованы в двух модулях численного решения. Случайный шум имитирует влияние спонтанной синхронизации мелкомасштабных компонент полей, которое в среднем отсутствует. Расчет параметров базисных мод и коэффициентов Галеркина выполняется с помощью комбинированных символьно-численных вычисления, поэтому соответствующие модули реализованы в пакете Maple. Необходимость символьных вычислений связана с большой сложностью выражений самих мод и подынтегральных выражений при расчете коэффициентов Галеркина. Поэтому возникает задача прежде всего формировать необходимые выражения. Это и делается с помощью символьных вычислений. Остальные модули реализованы на C++. Разработанный комплекс может быть полезен специалистам, изучающим задачу геодинамо на основе спектральных моделей и эффекты памяти в этой задаче.https://krasec.ru/vodinchar494024en/геодинамоспектральные моделимодели с памятьюкомплексы программ моделированиясимвольно-численные вычисленияgeodynamospectral modelsmemory modelssimulation software packagessymbolicnumerical computations |
| spellingShingle | Водинчар, Г.М. Казаков, Е.А. Фещенко, Л.К. Комплекс программ моделирования геодинамо на основе спектральных эредитарных моделей Vestnik KRAUNC: Fiziko-Matematičeskie Nauki геодинамо спектральные модели модели с памятью комплексы программ моделирования символьно-численные вычисления geodynamo spectral models memory models simulation software packages symbolicnumerical computations |
| title | Комплекс программ моделирования геодинамо на основе спектральных эредитарных моделей |
| title_full | Комплекс программ моделирования геодинамо на основе спектральных эредитарных моделей |
| title_fullStr | Комплекс программ моделирования геодинамо на основе спектральных эредитарных моделей |
| title_full_unstemmed | Комплекс программ моделирования геодинамо на основе спектральных эредитарных моделей |
| title_short | Комплекс программ моделирования геодинамо на основе спектральных эредитарных моделей |
| title_sort | комплекс программ моделирования геодинамо на основе спектральных эредитарных моделей |
| topic | геодинамо спектральные модели модели с памятью комплексы программ моделирования символьно-численные вычисления geodynamo spectral models memory models simulation software packages symbolicnumerical computations |
| url | https://krasec.ru/vodinchar494024en/ |
| work_keys_str_mv | AT vodinčargm kompleksprogrammmodelirovaniâgeodinamonaosnovespektralʹnyhéreditarnyhmodelej AT kazakovea kompleksprogrammmodelirovaniâgeodinamonaosnovespektralʹnyhéreditarnyhmodelej AT feŝenkolk kompleksprogrammmodelirovaniâgeodinamonaosnovespektralʹnyhéreditarnyhmodelej |