Suppression of the collisionless tearing mode by flow shear: implications for reconnection onset in the Alfvénic solar wind
本文分析强剪切流对无碰撞撕裂模的抑制效应,发现阿尔芬速度剪切流可完全稳定该模,并改变其标度行为,从而解释帕克太阳探测器观测到的近太阳阿尔芬太阳风中重联事件稀少。
2025-08-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Resonant Absorption of Fast Magnetoacoustic Waves due to Coupling into the Slow and Alfven Continua in the Solar Atmosphere
研究了非均匀、弱耗散、一维平面、强各向异性色散等离子体中快磁声波的共振吸收。磁位形由夹在两个半无限均匀磁性等离子体区域之间的非均匀磁性板组成。横向驱动的FMA波穿透与局部慢波或Alfven波存在于非均匀层中的相互作用的非均匀板,并且部分地被该区域反射、耗散和透射。本研究的目的是找到太阳色球和日冕条件下的波能吸收系数。数值结果进行了分析,以找到波能吸收系数的慢和阿尔芬共振位置。数学推导是基于两个简化的假设,即(i)非线性很弱,(ii)非均匀层的厚度与波的波长相比很小,即我们采用所谓的长波长近似。慢共振被发现是由非线性理论描述,而在阿尔芬共振的动力学可以在线性框架内描述。我们引入了耦合共振的新概念,当两个不同的共振彼此非常接近时,会发生这种情况,从而导致入射波的行为就像它同时受到两个共振的影响一样。我们的结果表明,波的能量吸收是很大程度上依赖于入射波的角度结合平衡磁场的倾角。此外,它被发现,FMA波是非常有效地吸收在阿尔芬共振日冕条件下。在色球条件下,FMA波的吸收效率要低得多,尽管由于耦合共振而增加了效率。
2010-06-12 astro-ph.SR
On the role of transition region on the Alfven wave phase mixing in solar spicules
阿尔文波被认为在日冕加热和太阳风加速中起着重要作用。本文研究了在太阳针状体层结大气中存在定常流和剪切磁场时,由于相位混合引起的阿尔芬驻波的耗散。还考虑了色球层和日冕之间的过渡区。假设初始流动沿针状体轴向,平衡磁场取二维无发散。它是确定的,在传播阿尔芬波相反,阿尔芬驻波消散在时间,而不是在空间中。密度梯度和剪切磁场可由于相混合而增强阻尼。从我们的数值计算推导出的阻尼时间与骨针寿命很好地吻合。由于针状体是短暂的生命和瞬态结构,需要这样一个快速的耗散机制来将它们的能量输送到日冕。
2013-04-28 astro-ph.SR
Wave coupling in partially ionized plasmas with shear flows I. Fast-to-Alfvén transformation
本文理论研究了部分电离太阳等离子体中剪切流与MHD波的耦合,通过非模方法分析快磁声波向阿尔文波的转化,发现双极扩散显著影响能量交换效率并引入新耦合机制,并应用于太阳暗条细丝。
2025-08-06 astro-ph.SR
A Novel Approach to Resonant Absorption of the Fast MHD Eigenmodes of a Coronal Arcade
磁流体动力学(MHD)波在磁场中传播时,形成冕弧的弓形磁力线经常被观察到起伏。这些波很可能是共振耦合的快磁声波和阿尔文波的组合。耦合导致快波的共振吸收,将快波能量转换为阿尔芬波。拱廊的快速本征模已被证明难以计算或解析推导,主要是因为耦合引入的数学复杂性。当采用传统的谱分解时,与快本征模相关联的离散谱通常被归入连续阿尔文谱。因此,快本征模,成为集体模式或准模式。在这里,我们提出了一个频谱分解,把本征模具有实际的频率,但复杂的波数。使用这个程序,我们推导出色散关系,空间阻尼率,和本征函数的共振,快速本征模式的拱廊。我们证明,共振吸收引入了一个快速模式,否则将不存在。这种新模式受到共振吸收的严重阻尼,在失去大部分能量之前只传播几个波长。
2018-03-23 astro-ph.SR
Nonlinear propagation of Alfven waves driven by observed photospheric motions: Application to the coronal heating and spicule formation
我们已经进行了MHD模拟阿尔芬波沿开放的通量管在太阳大气中的传播。在我们的数值模型中,阿尔芬波是由光球颗粒运动产生的。作为波发生器,我们使用了一个派生的时间谱的光球颗粒运动从G波段电影的日出/SOT。结果表明,用观测谱代替白/粉红噪声谱作为波发生器时,日冕处的总能流变大,过渡区高度变高。这种差异可以用光球层和过渡区之间的阿尔芬波共振来解释。对数值结果进行傅里叶分析后发现,光球层和过渡区之间的区域成为阿尔芬波谐振腔。我们已经证实,至少有三个谐振频率,1,3和5兆赫,在我们的数值模型。阿尔芬波共振是解释针状体动力学和日冕有足够的能流加热的最有效机制之一。
2010-01-25 astro-ph.SR
Leveling of MHD turbulence imbalance in shear flows
Abastumani Astrophysical Observatory(阿巴斯图马尼天体物理观测站);Department of Physics, Faculty of Exact and Natural Sciences, Tbilisi State University(第比利斯国立大学精确与自然科学学院物理系);Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心);M. Nodia Institute of Geophysics(M.诺迪亚地球物理研究所)
本研究通过线性非模态动力学揭示了鞘流中MHD湍流不平衡的平衡机制,为理解太阳风中的湍流平衡提供了新视角。
2026-09-07 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
The impact of Alfvenic shear flow on magnetic reconnection and turbulence
本研究利用帕克太阳探测器数据,发现阿尔芬剪切流抑制磁重联触发,85%的重联事件发生在慢速非阿尔芬风中,并观察到重联时段磁场谱变陡,与湍流动力学相关。
2025-10-07 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Resonant Interactions Between Protons and Oblique Alfvén/Ion-Cyclotron Waves
离子与Alfvén/ion-cyclotron(A/IC)波之间的共振相互作用可能在快速太阳风的加热和加速中起重要作用。虽然这种相互作用已被广泛研究的“平行”波,其波矢量${\bf k}$对齐的背景磁场${\bf B}_0$,更少的是已知的离子和倾斜的A/IC波之间的相互作用,其中${\bf k}$和${\bf B}_0$之间的角度$θ$是非零的。在本文中,我们提出了新的数值计算结果的质子和斜A/IC波之间的共振回旋相互作用在无碰撞的低β等离子体,如太阳日冕。我们发现,如果一些机制产生倾斜的高频A/IC波,然后这些波最初修改质子分布函数的方式,它变得不稳定的平行波。然后平行波被放大到这样一个点,即它们在波与粒子共振的大平行波数处支配波能量。这些波的俯仰角散射导致等离子体朝着一种状态发展,在这种状态下,质子分布沿着速度空间中一组特定的嵌套“散射面”是恒定的,其形状已经在前面计算过。当分布函数接近这种状态时,平行A/IC波频率的虚部不断地向零下降,但斜波继续经历回旋阻尼,同时使质子扩散穿过这些动力学壳层到达更高的能量。我们的结论是,倾斜的A/IC波可以更有效地加热质子比平行的A/IC波,因为倾斜波的等离子体不松弛朝向一个状态,其中质子阻尼的倾斜A/IC波停止。
2009-12-28 astro-ph.SR
Resonant Absorption as Mode Conversion? II. Temporal Ray Bundle
在简单、冷、非均匀的MHD模型等离子体中,通过对在Alfven共振处奇异的谐波频率进行傅立叶叠加,构造了快波脉冲。脉冲在到达谐振层之前部分地反射,但也部分地隧穿到谐振层以模式转换为阿尔芬波。精确的吸收/转换系数的脉冲被证明是精确地给出了一个函数的横向波数表中的纸我这个序列,并独立于频率和脉冲宽度。
2010-11-16 astro-ph.SR
Shear-Driven Transition to Isotropically Turbulent Solar Wind Outside the Alfven Critical Zone
从条纹状太阳日冕结构的过渡到各向同性的"絮凝"波动先前的远程观测的动机,我们建议,内太阳风的动态Alfvén临界区外,并在附近的第一个$β=1$表面,是由相邻的日冕磁通量管的相对速度。我们认为,大幅度的流动对比度在较低的高度受到磁约束,但剪切驱动的动态触发,因为这些约束被释放以上的Alfvén临界区,建议全球磁流体动力学(MHD)模拟,包括自洽湍流运输。我们认为,这种动力学演化占{\it帕克太阳探测器}({\it PSP})观察到的功能附近的初始近日点,包括磁"之字形",和大的横向速度,部分共转和饱和附近的本地阿尔文速度。大规模的磁增量更多的是纵向的而不是横向的,这种状态不太可能起源于较低的日冕或其下。我们把这归因于不同程度的共转导致的纵向速度切变。支持证据包括与高马赫数三维可压缩MHD模拟的非线性剪切驱动湍流的比较,再现几个观察到的诊断,包括波动的特征分布,定性地类似于第一近日点附近的{\it PSP}观测。来自遥感观测、{\it原位}测量以及全球和局部模拟的证据的一致性支持这样一种观点,即阿尔文临界区上方的动力学将低频等离子体湍流提高到整个探索的太阳系中经常观察到的水平。
2020-09-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Propagation of Alfvén waves in the expanding solar wind with the fast-slow stream interaction
我们进行了二维磁流体动力学(MHD)模拟的阿尔夫文波动在结构化的,扩大太阳风,包括存在的快速和缓慢的太阳风流传播的合奏。使用适当的扩展箱模型,模拟包括快速-慢速流剪切和压缩和稀疏自洽的影响。我们研究了交叉螺旋度的径向和纵向演化,总能量和剩余能量以及向外和向内的Alfvénic涨落的功率谱。流的相互作用被发现强烈影响的Alfvénic湍流的径向演变。阿尔文波的总能量在速度切变区域内被耗尽,伴随着归一化的交叉螺旋度的减小。流压缩的存在促进了这一过程。由于向内/向外波之间的相关性和去相关性,剩余能量在零附近波动,但没有观察到剩余能量的净增长或减少。向内/向外的阿尔文波的径向功率谱显示出显着的纵向变化。只有在快流和慢流中,并且当压缩和剪切都存在时,才会产生类似Kolmogorov的光谱。另一方面,沿纵向方向的光谱显示在所有情况下清晰的柯尔莫哥洛夫惯性范围。
2019-12-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Nonlinear Damping and Field-aligned Flows of Propagating Shear Alfvén Waves with Braginskii Viscosity
Braginskii MHD提供了比经典MHD更准确的描述许多等离子体环境,因为它使用来自物理原理的闭合来积极地处理应力张量。然而,应力张量效应仍然相对未探索的太阳磁流体现象,特别是在非线性制度。本文分析探讨非线性阻尼和纵向流动的传播剪切阿尔文波。以往对Braginskii MHD中MHD波的研究大多考虑了消失波扰动的严格线性极限。我们发现,这些以前的线性结果只适用于阿尔文波振幅的电晕是如此之小,是没有什么兴趣,通常是一个波的能量小于$10^{-11}$倍的背景磁场的能量。对于观测到的波振幅,Braginskii粘性耗散的日冕Alfvén波是非线性的和$10^9$周围的一个因素比预测的线性理论。此外,在线性化解中,主导阻尼通过平行粘性系数$η_0$而不是垂直粘性系数$η_2$发生。本文发展了非线性理论,指出波能密度随包络线$(1+z/L_d)^{-1}$衰减。阻尼长度$L_d$表现出最佳阻尼解,超过该阻尼解,随着粘性力自组织纵向流以抑制阻尼,更大的粘性导致更低的耗散。虽然非线性阻尼大大超过线性阻尼,它仍然可以忽略不计的许多冠状应用。
2023-03-20 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Intriguing Plasma Composition Pattern in a Solar Active Region: a Result of Non-Resonant Alfvén Waves?
本研究利用Hinode/EIS数据分析了太阳活动区在磁通量涌入后的等离子体成分,发现preexisting loops中的FIP bias模式更强,并通过有质动力模型提出分馏由共振和非共振Alfvén波在不同环中驱动。
2023-10-20 astro-ph.SR
Nonlinear resonant absorption of fast magnetoacoustic waves in strongly anisotropic and dispersive plasmas
强各向异性和色散等离子体中的驱动磁流体动力学(MHD)波的非线性理论,由Clack和Ballai [Phys.Plasmas,15,2310(2008)]针对慢共振和由Clack \emph{et al.} [A&A,494,317(2009)]针对Alfvén共振开发,研究了一维平面等离子体中快磁声(FMA)波的弱非线性相互作用。磁位形由夹在两个半无限均匀磁性等离子体区域之间的非均匀磁性板组成。横向驱动的FMA波穿透与局部慢或Alfvén耗散层相互作用的非均匀板,并被该区域部分反射、耗散和透射。假设Clack和Ballai(2008)定义的非线性参数很小,并使用正则摄动方法获得慢耗散层的解析解。在慢耗散层中的色散的效果是进一步降低能量吸收系数,与其标准的弱非线性对应物相比,以及在出射波中除了基波之外还产生高次谐波。在线性磁流体力学中,描述了阿尔文共振时外部驱动器的吸收,具有很高的精度。
2009-03-05 astro-ph.SR
Radio Emission of Pulsars. II. Coherence Catalyzed by Cerenkov-Unstable Shear Alfvén Waves
本文探讨了小尺度偏离无力电动力学围绕一个旋转的中子星,扩展我们的治疗电阻不稳定性的量子化磁场。一个次要的,切伦科夫不稳定性被确定:相对论粒子流过薄电流片激发传播的电荷扰动是本地化的床单附近。当波数低于环境趋肤深度的倒数$k_{p,\rm ex}$时,增长迅速。小尺度阿尔夫文波包是相干曲率辐射的有希望的来源。当群洛伦兹因子$γ_{\rm gr} \lesssim (k_{p,\rm ex}R_c)^{1/3} \sim 100$,其中$R_c$是磁曲率半径时,粒子动能的一部分$\sim 10^{-3}$ - $10^{-2}$以峰值频率$\sim 10^{-2}ck_{p,\rm ex}$辐射到非常模式中。与观测结果的一致性要求脉冲星磁层中存在高的电子对多重性($\sim 10^{3-5}$)。无论是主要的,缓慢的电阻不稳定性,也不是次要的,Alfvénic不稳定性直接依赖于磁层“间隙”的存在,并可能激活的平均电流完全由向外漂移的共转电荷。电阻模式是超稳定的,并增长速度可比的恒星自旋频率,该模型直接容纳强大的脉冲到脉冲的无线电通量变化和协调的子脉冲漂移。阿尔文模式的增长可以跟踪当地的等离子体条件,允许从外磁层的低频发射。来自具有$γ_{\rm gr} \sim 50-100$的带电分组的波束无线电发射也在亚毫秒时间尺度上变化。这里确定的模式将被激发磁星的磁层内,并可能介导泰勒弛豫的磁…
2022-02-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Energy Transfer by Nonlinear Alfvén Waves in the Solar Chromosphere, and Its Effect on Spicule Dynamics, Coronal Heating, and Solar Wind Acceleration
阿尔文波负责磁化等离子体中磁能的传递。它们通过各种非线性过程参与加热太阳大气和驱动太阳风。由于磁场位形直接影响Alfvén波的非线性,因此研究磁场位形如何通过Alfvén波的非线性传播与太阳大气和风结构的关系是非常重要的。在本研究中,我们进行了一维磁流体力学模拟来实现上述关系。结果表明,当色球层中Alfvén波的非线性超过临界值时,太阳色球层的动力学(例如,针状物)和太阳风的质量损失率倾向于与来自光球的能量输入无关。在阿尔文波高度非线性的情况下,色球层中产生的强剪切扭转流“阻挡”了磁通量管。这对应于色球层中间激波的形成,它限制了坡印廷通量通过阿尔文波进入日冕的传输,也抑制了色球层慢激波的传播。
2020-08-03 astro-ph.SR
Resonant absorption: transformation of compressive motions into vortical motions
研究了磁流体动力学(MHD)波在Alfvén连续介质中发生共振阻尼时空间特性的变化。分析是针对具有直磁场的一维圆柱形无压等离子体进行的。阻尼对空间波变量的影响通过使用作为谐振阻尼的结果而产生的复频率来确定。用压缩和涡量来描述MHD波的空间演化。最显著的结果是平行于磁场的涡度分量的巨大空间变化。平行涡度在平衡的均匀部分消失。然而,当MHD波移动到不均匀的部分,平行涡量爆炸的数量级高于垂直于直磁场的平面中的横向分量所获得的值。在平衡等离子体的非均匀部分,MHD波由平行涡量控制,类似于阿尔文波,具有不熟悉的性质,即使在线性区域也有压力变化。
2020-09-17 astro-ph.SR
Weak Alfvénic turbulence in relativistic plasmas. Part 1. Dynamical equations and basic dynamics of interacting resonant triads
阿尔文波碰撞是贯穿日光层和中低能量天体物理系统的非相对论性湍流的主要组成部分。然而,许多天体物理系统,如伽马射线暴、脉冲星和磁星磁层以及活动星系核都具有相对论流或能量密度。为了更好地理解这些高能量系统,我们推导出简化的相对论MHD方程,并利用它们来研究弱Alfvénic湍流,主要由三波相互作用,在简化的相对论磁流体力学,包括力自由,无限磁化极限。我们比较了数值解和解析解,证明了非相对论弱湍流的许多发现保留在相对论系统中。但是,相对论极限的一个重要区别是形式上不可压缩极限的不适用性,即无论磁场的强度如何,都存在与可压缩快模的有限耦合。由于快模可以跨场线传播,这种机制为能量提供了一条逃离强磁化系统的途径,例如,磁星磁层然而,我们发现,快速Alfvén耦合在斜传播的限制减少。
2022-02-23 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Resonant absorption in expanding coronal magnetic flux tubes with uniform density
目的。本文研究了膨胀磁通管中的扭结驻波模与方位角阿尔芬波之间的能量转移。我们考虑的过程中的共振吸收的循环与非均匀的阿尔芬频率分布,但在没有径向密度梯度。方法.使用MHD代码,Lare3d,我们模拟振荡的磁通量管,径向扩展的高度。一个最初的直环结构与磁场增强放松到一个力自由状态之前,一个常设扭结模式被引入。结果我们证明了谐振场线的存在所需的Alfven频率的横向梯度可以与高场强通量管从集中通量补丁的扩展。这允许波模式之间的能量转换,即使在没有密度分布通常假定在波加热模型。与直通量管中的驻波模一样,小尺度由环顶点处的涡度和足点处的流支配。方位波表现出膨胀通量管的结构,因此与靠近通量管的脚点的较小长度尺度相关联。结论.共振吸收可以在整个日冕中进行,即使没有密集的环结构。通量管和MHD波考虑是很难观察到的,我们的模型突出了如何估计隐藏在太阳大气中的波功率可能是有问题的。我们强调,对于固定模式,场线的全局属性是重要的共振吸收和日冕条件在一个单一的高度将不能完全确定MHD共振的性质。我们提供了一个新的模型,部分回应的批评,波加热模型不能自洽地产生或维持的密度分布,他们通常依赖。
2019-09-24 astro-ph.SR
Nonlinear Terms of MHD Equations for Homogeneous Magnetized Shear Flow
本文导出了磁化流体不可压缩剪切流的MHD方程组,并考虑了它们在波矢空间中的解。线性化的方程给出了著名的慢磁声波的放大和描述的磁旋转不稳定性。我们分析中的非线性项导致了MHD(阿尔文和伪阿尔文)波的湍流和自持谱密度的产生。讨论了在k空间中弱湍流数值模拟和吸积盘有效粘性计算的前景。
2011-03-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Parallel electric field generation by Alfven wave turbulence
{This工作的目的是研究在太阳耀斑等离子体条件下,由强各向异性和平衡Alfvenic湍流产生的平行电场的光谱结构与热粒子数电子加速问题的关系。{We考虑存在强背景磁场时的各向异性阿尔文涨落。利用这种各向异性,一组减少非线性,双流体等离子体动力学方程推导。该模型的低$β$极限用于跟踪动力学阿尔芬波之间的非线性相互作用产生的能量的湍流级联,从具有$k_{\perp}ρ_{s}\ll 1$的大磁流体动力学(MHD)尺度到具有$k_{\perp}ρ_{s} \gg 1$的小“动力学”尺度,$ρ_{s}$是离子声音回旋半径。{获得了湍流电磁涨落幅度与$k_{\perp}$和$k_{\parallel}$的函数关系,表明在大MHD尺度下,电场产生一个平行于磁场的分量。} {The我们导出的平行电场起伏谱可以有效地用于模拟太阳耀斑等离子体条件下Alfven波对电子的随机共振加速和加热
2010-06-14 astro-ph.SR
Phase mixing of propagating Alfv{é}n waves in a single-fluid partially ionized solar plasma
本研究针对太阳大气加热问题,采用单流体近似研究部分电离等离子体中Alfvén波的相位混合阻尼,发现部分电离下阻尼长度更短,特定电离度范围的波可提供足够加热平衡宁静太阳色球辐射损失。
2023-11-06 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Phase mixing of nonlinear Alfven waves
目的:本文介绍了2.5维数值实验阿尔文波相位混合,旨在评估非线性波的行为和耗散的影响。此外,本文旨在量化这项工作中提出的模型在向冠状体积提供能量方面的有效性。方法:该模型提出并探讨通过使用几个数值实验进行了使用Lare2D代码。实验研究了具有初始均匀密度和等离子体压力的二维x型零点附近的足点驱动Alfvén波。使用具有恒定频率的连续正弦驱动器。每个实验使用不同的驱动器振幅来比较弱非线性实验与线性实验。结果:我们发现,由于每条磁力线长度的变化和场强的变化,波列相位混合。非线性减少了进入域的能量的量,因为它们降低了驱动器的有效性,但是它们对阻尼率的影响相对较小(对于所研究的幅度范围)。非线性产生密度结构,其改变场线的固有频率,并因此引起谐振位置移动。共振位置的移动导致与驱动器相关联的坡印亭通量减小。降低磁扩散率会增加共振场线上的能量积累,然而,它对进入系统的能量总量几乎没有影响。从一个数量级的估计,我们表明,在我们的实验中的坡印亭通量是可比的安静的太阳日冕的能量需求。然而,使用了大量的(可能是非物理的)磁扩散,仍然不清楚该模型是否能够在实际的日冕条件下提供足够的能量。
2019-03-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Resistive instabilities in sinusoidal shear flows with a streamwise magnetic field
在具有有限电阻率和粘性的不可压缩磁流体力学(MHD)框架下,研究了初始均匀流向磁场作用下正弦剪切流的线性稳定性。在流体动力学的情况下,这种流动是不稳定的开尔文-亥姆霍兹不稳定性。在理想MHD中也是如此,其中耗散被忽略,只要磁场强度不超过临界阈值,超过该临界阈值,磁张力使流动稳定。在这里,我们证明,包括粘度和电阻率引入两种新的模式的不稳定性。其中一种模式,我们称之为连续不稳定阿尔芬波,因为它与剪切阿尔芬波有关,存在于任何非零磁场强度,只要磁普朗特数$Pm < 1$。我们提出了一个简化的模型,揭示了它的激发机制是由Dubrulle和Frisch(1991)描述的周期性剪切流的负涡粘性。最后,我们证明了这种模式的饱和在一个准稳态占主导地位的反向传播孤子。
2022-04-22 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Some unexplored features of the nonlinear compressive magnetoacoustic Alfvenic waves
以往的非线性磁声波理论一直严格地局限于模式的纯压缩特性。我们表明,一个完整的非线性方程组必然包括压缩和剪切分量的磁场。这两个原来是由完全相同的非线性方程,这使得使用这样一个完整的全套方程远不如预期的复杂。目前的研究结果应大大丰富这些波的理论,开辟了新的调查领域,并提供了一些全新类型的非线性解决方案。
2013-06-20 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Nonlinear transverse cascade and two-dimensional magnetohydrodynamic subcritical turbulence in plane shear flows
我们发现,并通过数值模拟调查自我维持的二维湍流的磁流体动力学流具有最简单的配置:平面,noninflectional(具有恒定的剪切速度)和线程由一个平行的均匀的背景磁场。这种流动是谱稳定的,因此湍流本质上是亚临界的,因此它可以仅仅由剪切流非常态引起的瞬态增长机制来大力支持。该机制在谱(波数)平面中似乎基本上是各向异性的,并且主要针对空间傅立叶谐波起作用,其中流向波数小于流动剪切与阿尔文速度之比$k_y < S/u_A$(即,阿尔文频率低于剪切速率)。着重分析了湍流的非线性过程特征和自维持机制,关于线性瞬态增长和非线性过程之间的相互作用,在谱平面上。我们的研究涉及一种新的湍流能量注入过程--瞬态增长,代表了MHD湍流研究的主要趋势。我们发现非线性动力学与流体动力学中的相关动力学--与亚临界湍流的\emph{bypass}概念相似。所分析的非线性MHD过程的本质似乎是在波数平面内动能和磁谱能量的横向重新分布[如在相关的流体动力学流动中所发生的那样,见Horton等人,E { \bf 81},066304(2010)],并且与MHD剪切流中的(各向异性的正向和反向)级联过程的现有概念根本不同。
2014-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph