dobrecov_n_l_kirdyashkin_a_g_kirdyashkin_a_a_glubinnaya_geod
.pdfГлава 4
кая постановка задачи о конвекции в астеносфе |
имеет безразмерную координату у = О. Опреде |
ре под континентом эквивалентна математичес |
лим касательное напряжение на границе астено |
кой постановке задачи о конвекции в астеносфе
ре под СОХ. В этом случае решения системы
(4.99)-(4.1 О1) с граничными условиями (4.104)
для конвекции в астеносфере под континентом будут одни и те же, что и для системы уравнений
(4.21)-(4.23) и граничными условиями (4.30),
(4.31), описывающими конвекцию в астеносфе ре под океаном (см. раздел Подчеркнем, что одинаковы только безразмерные решения, реше ния в размерном виде, конечно, будут различны.
Это видно на примере величин касательного на
пряжения на границе астеносфера-океаническая литосфера (выражения (4.75)-(4.77» и на грани
це астеносфера-континентальная литосфера (вы
ражения (4.107)-(4.109), приведенные ниже). Профили безразмерной температуры, вы
численные по соотношениям (4.39}-(4.41), пред ставлены на рис. 4.41, а на рис. 4.42 показаны профили безразмерной скорости, определенные
из соотношений (4.35), (4.42), (4.43).
Определим силу трения, действующую на
подошву континентальной литосферы вследствие
астеносферных конвективных движений, тем же
способом, что и для океанических областей (см. раздел 4.4). Отметим только, что вследствие вы бора системы координат верхняя граница слоя имеет безразмерную координату у = 1, а в пре дыдущей задаче (см. раздел 4.4) верхняя граница
сфера-континентальная литосфера, учитывая масштаб скорости aRall и длины 1, согласно
(4.20):
'l'='11 ( диJ |
aRa |
(4.105) |
., ду у=' |
7' |
|
где ТJ = pv - коэффициент динамической вяз-
кости.
Согласно соотношениям (4.42) и (4.44), для 82 = 0.5 получим
(~u]у у=' =-4.924.10-2А'(х)=.
= 2 ·4.924 ·10·2 (1-"::'), |
(4.106) |
|
х, |
х, |
|
гдех, определяется соотношением (4.49). Локаль
ное касательное напряжение для 82 = 0.5, учиты
вая (4.49), (4.l05) и (4.106), определяется по фор
мулет 16pk:/' ( уаjЗg~Tтт.,J'( ~)-
=3. 1- (4.107)
Для 82 = 0.3, используя (4.43), (4.44), (4.51)
и (4.l05), получим
'l'=2.82pk~/2 va fЗ!:!.g l |
Ттах.О J/ |
( 1- ~ ) . (4.108) |
|
1 |
2 |
(
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
у |
|
|
|
1.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
-0.6 |
-0.4 |
-0.2 |
О |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
8(у) |
102U( Х. У)/А'(х) |
Рис. 4.41. Профили безразмерной температуры |
Рис. 4.42. Профили безразмерной скорости |
8 (у) для различных значений 82' |
для различных значений 82' |
150