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作者仅3人，副教授一作兼通讯，南方科技大学最新Nature

2025-08-06
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7月30日，南方科技大学地球与空间科学系、复杂流动及软物质研究中心双聘副教授林玉峰在Nature上发表了题为：Invariance of dynamo action in an early-Earth model 的研究论文。该研究揭示了地球磁场发电机对地核流体黏度的不变性，并且发现早期地球模型可产生与现今观测高度相似的地磁场结构和强度。


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值得一提的是，该篇论文作者仅3人，林玉峰副教授作为论文第一作者和通讯作者。

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林玉峰，南方科技大学副教授，博士生导师。主要从事地球与行星磁场发电机、行星内部流体动力学、系外行星等方面的研究。2022年获国际大地测量与地球物理联合会(IUGG)地球深部委员会(SEDI) Doornbos Memorial Prize。

研究背景及成果


地球磁场的产生很可能持续了至少 35 亿年，最初由地核的长期冷却维持，而更近时期则由固态内核的生长维持。现今地球发电机的数值模型已被证明能成功产生类地球磁场并趋近于真实的动态机制。

然而，热演化模型和古地磁记录表明，在地磁历史的大部分时期，地球发电机是在没有固态内核的情况下运行的。在整个流体地核中的发电机作用仍知之甚少。

基于此，研究团队开发了基于完全谱方法的高度并行算法，实现了全球体三维非线性磁流体力学方程的高效精确求解。利用该算法，团队构建了适用于早期地球的磁场发电机模型，完成了迄今最低黏度的地球磁场发电机模拟。

研究发现，当流体黏度逐渐降低时，发电机产生的对流速度、磁场强度和空间特征尺度均保持不变，表明黏性力在极低黏度条件下可忽略不计。这项研究通过直接数值模拟揭示了地球发电机对黏度的不变性，从渐近分析的角度实现了接近真实地核条件的无黏发电机（inviscid dynamo）的理论突破。


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