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Laboratory experiments and numerical simulations of inertial waves in a rotating spherical shell

Hard Copy
EUR 29.85

E-book
EUR 20.90

Laboratory experiments and numerical simulations of inertial waves in a rotating spherical shell

Sandy Dahley (Author)

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Table of Contents, Datei (520 KB)

ISBN-13 (Hard Copy) 9783736991989
ISBN-13 (eBook) 9783736981980
Language English
Page Number 118
Lamination of Cover glossy
Edition 1.
Publication Place Göttingen
Place of Dissertation Cottbus-Senftenberg
Publication Date 2016-02-01
General Categorization Dissertation
Departments Geosciences
Engineering
Keywords waves in rotating fluids, inertial waves, spherical shell, libration, wave attractor, Stewartson layer, mean zonal flow
Description

Geo- und astrophysikalisch motivierte Strömungen, wie sie in der Atmosphäre, in den Ozeanen oder im Inneren von Planeten auftreten, lassen sich in rotierenden Experimenten mit homogenen Fluiden untersuchen. In dieser Arbeit werden Untersuchungen zu Trägheitswellen und Wellenattraktoren in einer Kugelschale und einem rechteckigen Tank gezeigt. Viele geophysikalische Anwendungen mit planetaren Skalen motivieren den Einsatz von sphärischen Geometrien. Mit dem Kugelspaltexperiment, bestehend aus zwei rotierenden konzentrisch angeordneten Kugelschalen, werden die Anregung und Ausbildung verschiedener Wellenphänomene sowie der internen Grenzschichten untersucht. Durch eine Modulation der Rotationsgeschwindigkeit an der Innenkugel in Form einer Sinuskurve werden Wellen erzeugt, die an den gekrümmten Rändern des Modells mehrfach reflektiert werden und somit bestimmten Bahnen folgen. Für den Vergleich mit numerischen Untersuchungen werden unterschiedliche Visualisierungen und Messtechniken spezifiziert. Die numerische Simulation erlaubt dabei die Untersuchung in Parameterbereichen mit Instabilitäten, die für die experimentelle Untersuchung schwer zugänglich sind.