Yerküre Iyonosferinde Makaslanmış Nötr Rüzgarların Etkisi Altında, Rossby Tipi Solitary Yapıların Oluşumu Ve Lineer Olmayan Dinamikleri

Abstract

Sunulan projenin ana amacı, ultra düşük frekanslı (ULF) ve büyük ölçekli (Yer?in yarıçapı mertebesinde) Rossby tipi gezegensel elektromanyetik (EM) dalgaların, Yerküre atmosferinin zayıf iyonize olmuş bölgesi olan iyonosferde; makaslanmış bölgesel rüzgârların etkisi altında uygun doğrusal olmayan soliter yapıların yayılma dinamiklerini teorik olarak incelemektir. Homojen olmayan bölgesel rüzgarların (kesme akışı) etkisi dikkate alınarak, iyonosferin D, E ve F-bölgelerinde gezegensel ULF manyetize Rossby dalgaların doğrusal olmayan dinamik denklemleri elde edildi ve incelendi. Genelleştirilmiş manyeto hidrodinamik (MHD) teorisi temelinde, iyonosferin E- ve F- bölgelerindeki bölgesel rüzgarla etkileşime ilişkin Rossby EM dalgalarının yayılma dinamiklerini açıklayan uygun ve tutarlı fiziksel ve matematiksel modeller elde edildi. Teorik olarak belirlenen bu tür dalgaların yayılma koşulları, bu tür dalgaların hem doğrusal hem de doğrusal olmayan özellikleri incelendi. Bu dinamiklere mekansal olarak homojen olmayan (makaslanmış) nötr rüzgarın (bölgesel akış) etkisinin hesaplanması incelenmiştir. İndüksiyon elektrik akımı ve jeomanyetik alanın etkileşiminin hesaplanması, iyonosferdeki olası ultra düşük frekanslı (ULF) dalgaların sınıfını zenginleştirildi, belirsizlikleri çözüldü, mevcut anlayıştaki boşlukları dolduruldu ve mevcut fiziksel ve matematiksel modeller sunuldu. Projede belirtilen problemleri çözmek için akışkanlar dinamiğine ve MHD denklem sistemine dayalı teorik ve sayısal araştırmalar yapıldı. Dünyanın dönüşü ile bağlantılı ataletsiz çerçevede gerekli dinamik denklemler elde edildi. Değişken katsayılı iki ve üç boyutlu doğrusal olmayan kısmi denklemler elde etmek için Coriolis parametresinin enleme ve bölgesel rüzgar hızına bağımlılık ve gerekli korunum yasaları dikkate alındı. İyonosferik ortam için, Pedersen ve Hall iletkenlik denklemleri elde edildi. Buna ek olarak, termal iletkenlik katsayıları da elde edilmiştir. Daha sonra, elde edilen iletkenlik denklemleri ve termal iletkenlik katsayıları kullanılarak, Ankara/Türkiye coğrafik koordinatı için sayısal analizler yapılmıştır. İyonosferde oluşan genel Rossby denklemleri, Pedersen ve Hall iletkenlik denklemleri ve Coriolis parametresindeki hesaplamalar dahil edilerek, yeniden elde edilmiştir. Bu denklem, enerji, entropi ve dönme hareketi için ayrı ayrı ifade edildi. İyonosferin D, E ve F-bölgelerindeki parametreler kullanılarak, elde edilen denklem ile bu bölgeler ayrı ayrı incelenmiştir.