@article{AsariWardinski2015,
  author    = {Asari, Seiki and Wardinski, Ingo},
  title     = {On magnetic estimation of Earth's core angular momentum variation},
  series = {Journal of geophysical research : Solid earth},
  volume    = {120},
  journal   = {Journal of geophysical research : Solid earth},
  number    = {10},
  publisher = {American Geophysical Union},
  address   = {Washington},
  issn      = {2169-9313},
  doi       = {10.1002/2014JB011458},
  pages     = {6740 -- 6757},
  year      = {2015},
  abstract  = {We study systematically the estimation of Earth's core angular momentum (CAM) variation between 1962.0 and 2008.0 by using core surface flow models derived from the recent geomagnetic field model C(3)FM2. Various flow models are derived by changing four parameters that control the least squares flow inversion. The parameters include the spherical harmonic (SH) truncation degree of the flow models and two Lagrange multipliers that control the weights of two additional constraints. The first constraint forces the energy spectrum of the flow solution to follow a power law l-p, where l is the SH degree and p is the fourth parameter. The second allows to modulate the solution continuously between the dynamical states of tangential geostrophy (TG) and tangential magnetostrophy (TM). The calculated CAM variations are examined in reference to two features of the observed length-of-day (LOD) variation, namely, its secular trend and 6year oscillation. We find flow models in either TG or TM state for which the estimated CAM trends agree with the LOD trend. It is necessary for TM models to have their flows dominate at planetary scales, whereas TG models should not be of this scale; otherwise, their CAM trends are too steep. These two distinct types of flow model appear to correspond to the separate regimes of previous numerical dynamos that are thought to be applicable to the Earth's core. The phase of the subdecadal CAM variation is coherently determined from flow models obtained with extensively varying inversion settings. Multiple sources of model ambiguity need to be allowed for in discussing whether these phase estimates properly represent that of Earth's CAM as an origin of the observed 6year LOD oscillation.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Giesecke2007,
  author    = {Giesecke, Andr{\´e}},
  title     = {Box-Simulationen von rotierender Magnetokonvektion im fl{\"u}ssigen Erdkern},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-13605},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2007},
  abstract  = {Box-Simulationen von rotierender Magnetokonvektion im fl{\"u}ssigen Erdkern Numerische Simulationen der 3D-MHD Gleichungen sind mit Hilfe des Codes NIRVANA durchgef{\"u}hrt worden. Die Gleichungen f{\"u}r kompressible rotierende Magnetokonvektion wurden f{\"u}r erd{\"a}hnliche Bedingungen numerisch in einer kartesischen Box gel{\"o}st. Charakteristische Eigenschaften mittlerer Gr{\"o}ßen, wie der Turbulenz-Intensit{\"a}t oder der turbulente W{\"a}rmefluss, die durch die kombinierte Wirkung kleinskaliger Fluktuationen entstehen, wurden bestimmt. Die Korrelationsl{\"a}nge der Turbulenz h{\"a}ngt signifikant von der St{\"a}rke und der Orientierung des Magnetfeldes ab, und das anisotrope Verhalten der Turbulenz aufgrund von Coriolis- und Lorentzkraft ist f{\"u}r schnellere Rotation wesentlich st{\"a}rker ausgepr{\"a}gt. Die Ausbildung eines isotropen Verhaltens auf kleinen Skalen unter dem Einfluss von Rotation alleine wird bereits durch ein schwaches Magnetfeld verhindert. Dies resultiert in einer turbulenten Str{\"o}mung, die durch die vertikale Komponente dominiert wird. In Gegenwart eines horizontalen Magnetfeldes nimmt der vertikale turbulente W{\"a}rmefluss leicht mit zunehmender Feldst{\"a}rke zu, so dass die K{\"u}hlung eines rotierenden Systems verbessert wird. Der horizontale W{\"a}rmetransport ist stets westw{\"a}rts und in Richtung der Pole orientiert. Letzteres kann unter Umst{\"a}nden die Quelle f{\"u}r eine großskalige meridionale Str{\"o}mung darstellen, w{\"a}hrend erstes in globalen Simulationen mit nicht axialsymmetrischen Randbedingungen f{\"u}r den W{\"a}rmefluss von Bedeutung ist. Die mittlere elektromotorische Kraft, die die Erzeugung von magnetischem Fluss durch die Turbulenz beschreibt, wurde unmittelbar aus den L{\"o}sungen f{\"u}r Geschwindigkeit und Magnetfeld berechnet. Hieraus konnten die entsprechenden α-Koeffizienten hergeleitet werden. Aufgrund der sehr schwachen Dichtestratifizierung {\"a}ndert der α-Effekt sein Vorzeichen nahezu exakt in der Mitte der Box. Der α-Effekt ist positiv in der oberen H{\"a}lfte und negativ in der unteren H{\"a}lfte einer auf der Nordhalbkugel rotierenden Box. F{\"u}r ein starkes Magnetfeld ergibt sich zudem eine deutliche abw{\"a}rts orientierte Advektion von magnetischem Fluss. Ein Mean-Field Modell des Geodynamos wurde konstruiert, das auf dem α-Effekt basiert, wie er aus den Box-Simulationen berechnet wurde. F{\"u}r eine {\"a}ußerst beschr{\"a}nkte Klasse von radialen α-Profilen weist das lineare α^2-Modell Oszillationen auf einer Zeitskala auf, die durch die turbulente Diffusionszeit bestimmt wird. Die wesentlichen Eigenschaften der periodischen L{\"o}sungen werden pr{\"a}sentiert, und der Einfluss der Gr{\"o}ße des inneren Kerns auf die Charakteristiken des kritischen Bereichs, innerhalb dessen oszillierende L{\"o}sungen auftreten, wurden untersucht. Reversals werden als eine halbe Oszillation interpretiert. Sie sind ein recht seltenes Ereignis, da sie lediglich dann stattfinden k{\"o}nnen, wenn das α-Profil ausreichend lange in dem periodische L{\"o}sungen erlaubenden Bereich liegt. Aufgrund starker Fluktuationen auf der konvektiven Zeitskala ist die Wahrscheinlichkeit eines solchen Reversals relativ klein. In einem einfachen nicht-linearen Mean-Field Modell mit realistischen Eingabeparametern, die auf den Box-Simulationen beruhen, konnte die Plausibilit{\"a}t des Reversal-Modells anhand von Langzeitsimulationen belegt werden.},
  language  = {de}
}