Инд. авторы:	Рычкова Е.В., Тычков С.А.
Заглавие:	Численная модель тепловой конвекции в верхней мантии Земли под литосферой континентов
Библ. ссылка:	Рычкова Е.В., Тычков С.А. Численная модель тепловой конвекции в верхней мантии Земли под литосферой континентов // Вычислительные технологии. - 1997. - Т.2. - № 5. - С.66-81. - ISSN 1560-7534. - EISSN 2313-691X.
Внешние системы:	РИНЦ: 13008115;
Реферат:	eng: The spatial-temporal evolution of thermal convection in the continental upper mantle is numerically investigated by the predictor-corrector method with majorant splitting scheme on the predictor (for the equation of temperature transport) and the iterating method of stabilizing corrections (to find the stream function from the equation of the fourth order with variable coefficients). Lithosphere is presented by rigid conductive layer with constant thickness (120 km), the viscosity of the upper mantle depends on the depth. The non-slip conditions are given at the bottom of the lithosphere, and convection is excited by constant heat flux from the lower boundary. At this boundary conditions the structure of the convection in 7000 M years attains to the steady state as one long cell. rus: Численно изучается пространственно-временная эволюция тепловой конвекции в верхней мантии континентов с использованием мажорантной схемы расщепления (для уравнения теплопереноса) и итерационного метода стабилизирующей поправки (для определения функции тока из уравнения четвертого порядка с переменными коэффициентами). Литосфера представлена жестким кондуктивным слоем постоянной мощности в 120 км, вязкость верхней мантии имеет зависимость от глубины. На подошве литосферы выполняется условие прилипания, а конвекция возбуждается постоянным потоком тепла через нижнюю границу. При данных граничных условиях структура конвекции через 7000 млн лет приходит к стационарному состоянию в виде одной вытянутой ячейки.
Издано:	1997
Физ. характеристика:	с.66-81
Цитирование:	1. SOLHEIM L.P., PELTIER W. R. Mantle phase transitions and layered convection. Can. J. Earth Set., 30, 1993, 881-892. 2. ЛАНДАУ Л. Д., ЛИФШИЦ Е. М. Гидродинамика. Наука, М., 1986. 3. KRISHNAMURTI R. On the transition to turbulent convection. J. Fluid Mech., 42, 1970, 295-320. 4. MCKENZIE D. P., ROBERTS J. M., WEISS N. O. Convection in Earth's mantle: towards a numerical simulation. J. Fluid Mech., 62, Pt 3, 1974, 465-538. 5. ТРУБИЦЫН В. П., НИКОЛАЙЧИК В. В. Режимы тепловой конвекции. Физика Земли, 6, 1991, 3-12. 6. ДОБРЕЦОВ Н. Л., КИРДЯШКИН А. Г. Глубинная геодинамика. ОИГГМ СО РАН, Новосибирск, 1994. 7. TRAVIS В., OLSON P. Convection with internal heat sources and thermal turbulence in the Earth's mantle. Geophys. J. Inter., 118, 1994, 1-19. 8. HANSEN U., EBEL A. Time-dependent thermal convection - a possible explanation for a multiscale flow in the Earth's mantle. Geophys. J., 94, No. 2, 1988, 181-191. 9. DAVIES G. F. Role of the lithosphere in mantle convection. J. Geophys. Res., 93, 1988, 10451-10466. 10. TRAVIS В., OLSON P., SHUBERT G. The transition from two-dimentional to three-dimentional planform in infinite Prandtl number thermal convection. J. Fluid Mech., 216, 1990, 71-91. 11. JARVIS G. T. Time-dependent convection in the Earth's mantle. Phys. Earth Planet. Interiors, 36, 1984, 305-327. 12. SCHUBERT G., ANDERSON C.A. Finite element calculations of very high Rayleigh number thermal convection. Geophys. J. Roy. Astr. Soc, 80, 1985, 289-318. 13. BLANKENBACH В. ЕТ AL. A benchmark comparison for mantle convection codes. Geophys. J. Int., 98, 1989, 23-38. 14. CHRISTENSEN U. Time-dependent convection in elongated Rayleigh-Benard cell. Geophys. Res. Lett, 14, 1987, 220-223. 15. ТРУБИЦЫН В. П., БОБРОВ А. М., КУБЫШКИН В. В. Влияние континентальной литосферы на структуру мантийной тепловой конвекции. Физика Земли, №5, 1993, 3-11. 16. GURNIS M., ZONG S. Generation of long wavelength heterogeneity in the mantle by the dynamic interaction between plates and convection. Geophys. Res. Lett., 18, 1991, 581-584. 17. ШАРАПОВ В. Н., МИЛОВА Л. В. Динамика гранитизации магмы стационарным потоком флюида при развитии конвективного плавления пород земной коры. В "Динамические модели физической геохимии". Наука, Новосибирск, 1982, 16-19. 18. CHRISTENSEN U. Convection with pressure- and temperature-dependent non-Newtonian rheology. Geophys. J. Roy. Astr. Soc, 77, 1984, 343-384. 19. FLEITOUT L., Yuen D.A. Secondary convection and the growth of the oceanic lithosphere. Phys. of the Earth and Planetary Interiors, 36, 1984, 181-212. 20. ЯНЕНКО Н. Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. Наука, Новосибирск, 1967. 21. МАРЧУК Г. И. Методы расщепления. Наука, М., 1988. 22. HOUSTON M.H., Jr., De BREMAECKER J.Cl. ADI solution of free convection in a variable viscosity fluid. J. of Comput. Physics, 16, 1974, 221-239. 23. MOORE D.R., WEISS N.O. Two-dimensional Rayleigh-Benard convection. J. Fluid Mech., 58, Part 2, 1973, 289-312. 24. Chernykh G.G., Moshkin N.P., Rychkova E.V., Tychkov S.A. Comparison of some numerical algorithms for two-dimensional convection of fluid with nonlinear viscosity. In "Int. Conf. on the Methods of Aerophys. Research: Proc, Pt I", Novosibirsk, 1996, 79-84. 25. KARATO S. The role of hydrogen in the electrical conductivity of the upper mantle. Nature, 347, 1990, 272-273. 26. FJELDSKAAR W. Viscosity and thickness of the astenosphere detected from Fennoscandian uplift. Earth Planet. Set. Lett, 126, 1994, 339-410. 27. ДУЧКОВ А. Д., СОКОЛОВА Л. С. Геотермические исследования в Сибири. Наука, Новосибирск, 1974. 28. ДУЧКОВ А. Д., БАЛОБАЕВ В. Т., ВОЛОДЬКО Б. В. И ДР. Температура, криолитзона и радиогенная генерация в земной коре Северной Азии. ОИГГМ СО РАН, Новосибирск, 1994. 29. OLSON P., CORCOS G. M. A boundary layer model for mantle convection with surface plates. Geophys. J. Roy. Astr. Soc, No. 62, 1980, 195-219. 30. Трубицын В. П., Васильев П. П., Карасев А. А. Конвекция при неравномерно распределенных источниках тепла. Физика Земли, №7, 1984, 13-21. 31. HEWITT J.M., MCKENZIE D.P., WEISS N.O. Large aspect ratio cells in two-dimensional thermal convection. Earth Planet Sci. Lett., 51, 1980, 370-380. 32. CHEREPES L., RABINOWICZ M. Gravity and convection in a two-layer mantle. Ibid., 76, 1985, 193-207. 33. ELLSWORTH K., SCHUBERT G. Numerical models thermally and mechanically coupled two-layer convection of highly viscous fluids. Geophys. J., 93, 1988, 347-363.