磁旋转turbulence的全局模拟I：收敛性和准稳态

磁旋转不稳定性引起的Turbulence中粒子的随机加速度

Stochastic Particle Acceleration in Turbulence Generated by the Magnetorotational Instability

我们研究吸积流中的随机粒子加速。磁旋转不稳定性（MRI）在吸积流内部产生湍流，而宇宙射线（CR）被湍流加速。我们计算的运动方程CR在MRI产生的湍流场与剪切盒近似无反作用的字段。结果表明，CRs通过与湍流场的相互作用随机地获得或损失其能量。CR在位形空间中各向异性地扩散：在未扰动流方向上的扩散系数大约是玻姆系数的20倍，而在其他方向上的扩散系数仅是玻姆系数的几倍。动量分布是各向同性的，其演化可以由动量空间中的扩散方程描述，其中扩散系数是CR动量的幂律函数。我们表明，剪切加速度有效地工作的高能粒子。我们还谨慎地注意到，在剪切盒近似中，沿着径向多次穿过模拟盒的粒子受到洛伦兹变换的非物理失控加速度，这需要特别小心。

磁旋转湍流的惯性区

Inertial range of magnetorotational turbulence

通过最高分辨率模拟研究磁旋转湍流惯性区，发现恒定跨尺度能量通量及动磁能均分等特性，与简化磁流体动力学理论一致，为事件视界望远镜观测提供启示。

有限热扩散率磁旋转turbulence中的发电机效应

Dynamo effects in magnetorotational turbulence with finite thermal diffusivity

研究了在净磁通为零的情况下，磁旋转不稳定性驱动的磁流体湍流的饱和度。受Bodo，Cattaneo，Mignone和Rossi最近的一篇论文的启发，我们在这里集中讨论具有恒定热扩散率的非等温状态方程的情况。本文的主要目的是补充以前的结果与封闭参数的平均场发电机模型，并测试的假设，发电机的热传输模式的影响。本文对分层吸积盘的局部剪切盒模型进行了计算机模拟，并对辐射热输运进行了近似处理。我们研究了不同的（常数）热扩散率的影响，并应用不同的垂直边界条件。在不可穿透的垂直边界的情况下，我们确认的过渡，从主要是传导性的主要是对流的垂直传热低于临界热扩散系数。然而，当应用更自然的流出边界条件时，这种转变就不那么明显了。同样，在这种情况下，磁活动的增强也不那么明显。然而，通过湍流耗散加热决定了吸积盘的热力学结构，并明显影响相关发电机的性质。然而，这种影响可能被高估，在以前的工作中，和边界所发挥的作用，将需要仔细研究。

具有磁旋转Turbulence的矮新星爆发

Dwarf Nova Outbursts with Magnetorotational Turbulence

唯象盘不稳定性模型在再现观测到的矮新星爆发的光变曲线方面取得了成功，它在爆发时调用了一个增强的Shakura-Sunyaev $α$参数$\sim0.1-0.2$，而在平静时调用了一个低值$\sim0.01$。最近的磁旋转（MRI）湍流与适当的不透明度和状态方程的矮新星吸积盘的物理一致的模拟发现，热对流增强$α$在磁盘的爆发，但只有附近的氢电离过渡。在较高的温度下，对流不再存在，并且$α$返回到与静止时相当的低值。为了检查这种增强附近的氢电离过渡是否足以重现所观察到的光变曲线，我们将这种基于MRI的变化$α$光盘不稳定性模型，以及基于模拟的模型湍流耗散和对流传输。这些基于MRI的模型可以成功地再现观测到的爆发和静止持续时间，以及爆发幅度，尽管与标准的光盘不稳定性模型的参数不同。基于MRI的模型光变曲线表现出从爆发的衰变中的反射，这在矮新星中通常没有观察到。然而，我们强调了在椎间盘不稳定模型和MRI模拟中静止物理学的问题方面，这是造成这种行为的原因。

分层等温剪切盒中磁转动turbulence的收敛性

On the convergence of Magnetorotational turbulence in stratified isothermal shearing boxes

本文研究了具有零净磁通量的分层等温剪切盒中的收敛问题。我们目前的结果与最高分辨率到目前为止-高达200个网格点的压力规模的高度-没有明显的证据表明收敛。相反，麦克斯韦应力随着分辨率的增加而继续减小。我们提出了一些可能的情况来解释缺乏收敛的多层发电机系统的基础上。

在吸积盘中由磁流体瞬变增长引起的非线性和可能的turbulence的起源：比磁旋转不稳定性更快的增长率

Origin of nonlinearity and plausible turbulence by hydromagnetic transient growth in accretion disks: Faster growth rate than magnetorotational instability

本文研究了一小段吸积盘中磁流体扰动的演化。众所周知，在吸积盘中，分子粘性可以忽略不计。因此，有人认为，一种称为磁旋转不稳定性（MRI）的机制负责在弱磁场存在下传输物质。然而，也有一些缺点，这对MRI的有效性提出了质疑。现在的问题是，是否其他的磁流体效应，如瞬态增长（TG），可以发挥重要作用，使系统中的非线性，即使在弱磁场。否则，无论是MRI还是TG，哪个主要负责揭示非线性使流动湍流？我们的结果明确地证明了高雷诺数（Re）的流动，这是现实的天体物理吸积盘的情况下，表现出非线性的扰动模式的TG比产生MRI的模式更快。对于一个固定的波矢量，MRI占主导地位的瞬态效应，只有在低Re，低于其值预计将在天体物理吸积盘，低磁场。这严重质疑了磁共振成像在天体物理学吸积盘中的（总体）说服力。

在吸积盘中通过比磁旋转不稳定性更快的磁流体瞬态增长出现非线性和合理的turbulence

Emergence of nonlinearity and plausible turbulence in accretion disks via hydromagnetic transient growth faster than magnetorotational instability

本文研究了一小段吸积盘中磁流体扰动的演化。众所周知，在吸积盘中，分子粘性可以忽略不计。因此，有人认为，磁旋转不稳定性（MRI）是负责在弱磁场的存在下传输的物质。然而，也有一些缺点，这对MRI的有效性提出了质疑。现在的问题是，是否其他磁流体效应，如瞬态增长（TG），可以发挥重要作用，使系统中的非线性，即使在弱磁场。否则，无论是MRI还是TG，哪个主要负责揭示非线性使流动湍流？我们的结果明确地证明了高雷诺数（Re）的流动，即实际天体物理学中的吸积盘的情况，在扰动模的最佳TG下表现出的非线性比在产生MRI的最佳模下表现出的非线性快。对于一个固定的波矢，MRI占主导地位的瞬态效应，只有在低Re，低于其值预计将在天体物理吸积盘，低磁场。这严重质疑了磁共振成像在天体物理学吸积盘中的（总体）说服力。

无碰撞等离子体中的磁旋转Turbulence和发电机

Magnetorotational Turbulence and Dynamo in a Collisionless Plasma

我们提出的结果，从第一个三维动力学数值模拟的磁旋转湍流和发电机，使用本地剪切盒模型的碰撞吸积盘。动力学磁旋转不稳定性的增长从一个亚热磁场具有零净通量的计算域，以产生自持湍流和向外角动量输运。显著的麦克斯韦和雷诺应力伴随着由场对准离子压力各向异性产生的可比粘性应力，其主要由通过粒子捕获和俯仰角散射的镜和离子回旋不稳定性来调节。后者赋予等离子体的有效粘度是偏置的磁场方向和时空可变的。能谱表明，在大尺度上的阿尔文波级联和动力阿尔文波级联在小尺度上，具有强的小尺度密度波动和弱的非轴对称密度波。离子经历非热粒子加速，它们的分布由卡帕分布精确描述。这些结果对低碰撞性吸积流的性质有影响，例如银河系中心黑洞附近的吸积流。

磁转动turbulence II的整体模拟：湍流能量学

Global simulations of magnetorotational turbulence II: turbulent energetics

磁旋转湍流从重力中汲取能量，并最终通过耗散释放能量。然而，这种能量流的定量细节尚未评估全球磁盘模型。在这项工作中，我们研究了一个很好的解决，三维的，全球磁流体动力吸积盘模拟的能量评估磁，动能，和内能使用模拟数据的平均场方程。结果表明，湍流磁（动）能主要注入麦克斯韦（雷诺）应力和剪切（几乎开普勒）平均流之间的相关性，并通过耗散。这一发现不同于以往的工作，使用本地（剪切盒）模型，这表明，湍流动能主要来源于磁能量库。洛伦兹力提供了磁库和动能库之间的桥梁，将总湍流磁功率输入的约1/5转换为湍流动能。湍流能量（包括磁场和动能）主要由与湍流场相关的项驱动，仅受平均磁场的微小影响。平均场和湍流场之间的相互作用在感应方程中最为明显，平均径向磁场受到湍流电动势（EMF）的强烈影响。在准稳定的湍流状态下，大约2/3的坡印廷通量进入日冕，其余的在径向方向上传输磁能。与以往的研究相比，应力相关的部分坡印亭通量被发现占主导地位，这可能有重要的影响，“反射”模型的塞弗特星系日冕，通常调用的图片浮力上升的磁通量管通过平流。

磁旋转turbulence III的全局模拟：场位形和质量注入的影响

Global simulations of magnetorotational turbulence III: influence of field configuration and mass injection

磁旋转湍流产生的应力可以在吸积盘中提供有效的角动量输运。然而，问题仍然存在的能力模拟磁盘再现观测推断的应力气体压力比。在本文中，我们提出了一套高分辨率的全球磁流体动力学磁盘模拟初始化与不同的领域配置：纯环形，垂直场线，嵌套极向环。包括一个质量源项，它允许总磁盘质量平衡模拟与长时间运行，也使快速质量注入的影响进行探讨。值得注意的是，不同水平的角动量输运过程中观察到的早期瞬态盘的演变。然而，给予足够的时间来放松，不同的模型演变到一个统计上类似的准稳态与应力-气体压力比，$α\sim 0.032-0.036$。从我们的研究结果表明，{ \it稳定的，孤立的}磁盘可能无法保持一个大规模的磁场或产生的值的应力-气体压力比暗示的一些意见。探索捕获磁场，注入垂直场，并迅速注入额外的质量到磁盘的影响的补充模拟表明，大的应力（$α\sim 0.1-0.25$）可以通过这些机制引起。模拟突出了共同的后期演变和特性的湍流磁盘的磁场允许自由演变。如果圆盘的边界、磁场注入的速率或质量补充的速率被修改以模仿天体物理学的圆盘，则会发生明显不同的圆盘演化。

磁旋转Turbulence模拟倾斜黑洞吸积盘中俘获波的激发

Excitation of Trapped Waves in Simulations of Tilted Black Hole Accretion Disks with Magnetorotational Turbulence

我们分析了广义相对论磁流体动力学模拟中流体变量的时间依赖性，模拟了无量纲自旋参数a/M=0.9的黑洞的吸积流。我们考虑吸积材料的角动量与黑洞自旋轴对齐（非倾斜流）和错位15度（倾斜流）的情况。与未倾斜的模拟相比，倾斜的模拟表现出明显过量的惯性可变性，即在低于局部径向周转频率的频率处的可变性。我们进一步研究了这种类似惯性的功率的径向结构，重点是在三个分析的流体变量中发现的118（M/10 Msol）^-1 Hz处的径向扩展带。在该频率下的三维密度结构表明，功率是一种复合振荡，其主要成分是与背景流共转的过密团块，低阶惯性波和低阶惯性声波。我们的研究结果提供了初步确认早期的建议，磁盘倾斜可以是一个重要的激发机制的惯性波。

磁旋转不稳定性驱动的turbulence中的普适小尺度结构

Universal small-scale structure in turbulence driven by magnetorotational instability

在许多天体物理等离子体中，湍流的间歇性小尺度结构控制着能量耗散，并且通常被认为对足够大的系统具有普适性。在这项工作中，我们认为，小尺度湍流在吸积盘是普遍的，在这个意义上，它是不敏感的磁旋转不稳定性（MRI）和背景剪切，因此，在小尺度上与标准的均匀磁流体动力学（MHD）湍流难以区分。本文研究了剪切盒中磁共振驱动的不可压缩MHD湍流的电流密度、涡量和能量耗散的不稳定性。我们发现，模拟表现出类似程度的不稳定性，在标准的MHD湍流。我们对间歇性耗散结构进行了统计分析，发现能量耗散集中在薄片状结构中，这种结构跨越了大范围的尺度，直到盒子的大小。我们发现，这些结构表现出惊人的相似的统计特性，在标准的MHD湍流。此外，这些结构以大约17.5度的特征倾斜在环形方向上取向，这意味着在该方向上的有效引导场。

磁旋转电机的统计模拟

Statistical simulation of the magnetorotational dynamo

利用准线性统计模拟方法，对磁旋转不稳定性（MRI）引起的湍流和发电机进行了分析。研究发现，均匀湍流是不稳定的大规模发电机不稳定性，饱和到一个非均匀的平衡与磁普朗特数（Pm）的强烈依赖。尽管其极大地减少了非线性，在准线性模型中的角动量输运对Pm的依赖性在定性上类似于非线性MRI湍流。这表明，最近的收敛问题可能与大规模发电机，并建议如何显着简化模型可用于深入了解天体物理学相关的制度非常低或高PM。

分层剪切盒中的完全对流磁旋转Turbulence

Fully Convective Magnetorotational Turbulence in Stratified Shearing Boxes

本文用数值方法研究了分层剪切盒中的湍流和发电机作用，其中磁通量为零。我们假设流体服从理想气体定律，并具有有限（常数）的热扩散率。我们在垂直边界处选择辐射边界条件，其中热通量与温度的四次方成比例。我们比较的结果与相应的情况下，其中固定的温度边界条件。最值得注意的结果是，形成一个完全对流的状态，其中密度几乎是恒定的高度的函数和热量被输送到上下边界的翻转运动是强大的，即使在辐射边界条件的情况下仍然存在。有趣的是，在对流制度，虽然扩散运输是可以忽略不计的平均层结不松弛到绝热状态。

Particle Diffusion and Acceleration in Magnetorotational Instability Turbulence

Hot accretion flows contain collisionless plasmas that are believed to be capable of accelerating particles to very high energies, as a result of turbulence generated by the magnetorotational instability (MRI). We conduct unstratified shearing-box simulations of the MRI turbulence in ideal magnetohydrodynamic (MHD), and inject energetic (relativistic) test particles in simulation snapshots to conduct a detailed investigation on particle diffusion and stochastic acceleration. We consider different amount of net vertical magnetic flux to achieve different disk magnetizations levels at saturated …

动力学磁转动不稳定性中压力各向异性引起的非线性

Pressure-anisotropy-induced nonlinearities in the kinetic magnetorotational instability

在无碰撞和弱碰撞的等离子体中，例如在致密物体上的热吸积流中，磁旋转不稳定性（MRI）可能与标准（碰撞）MRI显着不同。特别是，相对于局部磁场方向的压力各向异性可以改变线性MRI色散关系，并导致模式结构和增长率的非线性修改，即使当场和流扰动很小。这项工作研究这些压力各向异性引起的非线性弱非线性，高离子β政权，MRI饱和到强湍流之前。我们的目标是更好地了解如何在低碰撞性等离子体的MRI的饱和度可能不同于在碰撞制度。我们专注于两个关键的影响：（i）的直接影响的自感压力各向异性的非线性的MRI模式的演变，和（ii）的影响压力各向异性的“寄生不稳定性”被怀疑导致模式打破成湍流。我们的主要结论是：（i）镜不稳定性以这样一种方式调节压力各向异性，即一旦模式振幅变得大于背景场（就像在MHD中一样），无碰撞等离子体中的线性MRI是近似非线性解。这意味着无碰撞和碰撞MRI之间的差异在大幅度时变得不重要。(ii)大振幅MRI模式通过寄生不稳定性分解成湍流在无碰撞和碰撞等离子体中是相似的。总之，这些结论表明，在无碰撞等离子体中的磁旋转湍流的路线可能是类似的碰撞等离子体中，最近的动力学模拟所建议的。作为对这些发现的补充，我们为未来磁旋转湍流动力学模拟的设计提供了指导。

在磁旋转不稳定性的剪切盒模拟中，大规模发电机action优于turbulence

Large scale dynamo action precedes turbulence in shearing box simulations of the magnetorotational instability

我们研究发电机产生（指数增长）的大规模（平面平均）领域的非分层剪切盒模拟的磁旋转不稳定性（MRI）。与以前的研究仅限于水平（$x$-$y$）平均，我们证明了存在大规模的字段时，无论是水平或垂直（$y$-$z$）平均。通过计算平面平均场和功率谱，我们发现大规模的发电机行动在早期的MRI生长阶段-一个以前未确定的功能。快速增长的水平低模式和基准垂直模式在一个狭窄的波数范围内放大这些平面平均场的MRI增长阶段，湍流集之前。大尺度场增长需要线性波动而不是非线性湍流（如由模式-模式耦合定义的），并且作为MRI的直接全局模式增长。只有通过垂直平均，才能表明水平低波数MRI模式的增长直接反馈到初始垂直场，提供了关于为什么大尺度垂直场在饱和状态下维持对抗湍流扩散的线索。我们计算平面平均场方程中的项，以确定垂直和水平平均对大尺度场增长的个体贡献。发现从这种垂直平均获得的大规模场与Ebrahimi\& Blackman之前研究的全球圆柱模拟和准线性分析分析相当。我们讨论了这些新的结果，了解大规模MRI发电机饱和和湍流的潜在影响。

具有理想气体状态方程和有限热扩散率的分层剪切盒中的磁旋转turbulence

Magnetorotational turbulence in stratified shearing boxes with perfect gas equation of state and finite thermal diffusivity

本文对具有零平均磁通量的分层剪切盒中的湍流和发电机作用进行了数值研究。我们假设流体服从理想气体定律，并具有有限（常数）的热扩散率。计算开始于跨越中平面上方和下方三个刻度高度的等温状态。经过长时间的瞬态后，各层稳定到一个稳态，在该稳态中，边界外的热损失被耗散加热所平衡。我们确定了两种制度。一种传导状态，其中热量主要通过传导传递，密度随高度降低。在大的热扩散率的限制，这一制度类似于更熟悉的等温情况。另一个，对流制度，观察到在较小的值的热扩散率，在该层变得不稳定的翻转运动，热量主要是通过平流和密度变得几乎恒定的整个层。在这后一个恒定密度制度，我们观察到的证据大规模发电机行动导致大幅增加运输效率相对于导电的情况下。

Energy partition between Alfvénic and compressive fluctuations in magnetorotational turbulence with near-azimuthal mean magnetic field

The theory of magnetohydrodynamic (MHD) turbulence predicts that Alfvénic and slow-mode-like compressive fluctuations are energetically decoupled at small scales in the inertial range. The partition of energy between these fluctuations determines the nature of dissipation, which, in many astrophysical systems, happens on scales where plasma is collisionless. However, when the magnetorotational instability (MRI) drives the turbulence, it is difficult to resolve numerically the scale at which both types of fluctuations start to be decoupled because the MRI energy injection occurs in a broad rang…

磁转动不稳定性的饱和与磁抬升吸积盘的起源

Saturation of the magnetorotational instability and the origin of magnetically elevated accretion discs

本文提出MRI通过自调节机制决定净垂直磁场吸积盘中角动量输运强度，再现α∝β_z^{-1/2}标度关系，并将其推广到强环向磁场情形，指出磁抬升盘需额外湍流源，推测撕裂模可能是候选机制。

Fully kinetic shearing-box simulations of magnetorotational turbulence in 2D and 3D. I. Pair plasmas

The magnetorotational instability (MRI) is a fundamental mechanism determining the macroscopic dynamics of astrophysical accretion disks. In collisionless accretion flows around supermassive black holes, MRI-driven plasma turbulence cascading to microscopic (i.e. kinetic) scales can result in enhanced angular-momentum transport and redistribution, nonthermal particle acceleration, and a two-temperature state where electrons and ions are heated unequally. However, this microscopic physics cannot be captured with standard magnetohydrodynamic (MHD) approaches typically employed to study the MRI. …

磁旋转不稳定性Turbulence中磁通量集中和纬向流

Magnetic Flux Concentration and Zonal Flows in Magnetorotational Instability Turbulence

吸积盘可能被外部垂直磁通量穿过，这通过磁旋转不稳定性（MRI）增强了湍流水平。使用剪切盒模拟，我们发现，这样的外部磁通量也强烈增强带状径向密度变化的幅度称为纬向流。此外，我们报告说，垂直磁通量强烈集中向低密度区域的纬向流。平均垂直磁场在低密度区域可以增加一倍以上，在某些情况下，在高密度区域可以减少到几乎为零。在理想磁流体力学中，磁通量集中的尺度可以达到几个圆盘尺度高度。在具有强双极扩散的非理想MHD区域中，磁通量以一定的增强水平集中到薄的轴对称壳体中，其尺寸通常小于半个标度高度。我们表明，磁通量浓度密切相关的事实，即磁扩散率的MRI湍流是各向异性的。除了传统的欧姆样湍流电阻率，我们发现，有一个垂直速度和水平磁场波动，产生一个平均电场的作用，以反扩散的垂直磁通量之间的相关性。各向异性的湍流扩散率具有类似于霍尔效应的性质，并且可能对吸积盘中磁通量输运具有重要意义。磁通量集中的物理起源可能与通道流的发展有关，随后是磁重联，其作用是降低局部区域的质量-通量比。增强的纬向流与磁通量集中的关联可能导致原行星盘中的全球压力隆起，这有助于捕获尘埃颗粒并促进行星形成。

磁转动不稳定性驱动湍流中平均场发电机与角动量输运的统一处理

Unified treatment of mean-field dynamo and angular-momentum transport in magnetorotational instability-driven turbulence

本文通过直接统计模拟建立统一平均场模型，同时处理MRI驱动湍流中的大尺度发电机与角动量输运，揭示旋转-剪切-电流效应和旋转-剪切-涡量效应分别产生径向和垂直磁场，并给出相关输运系数的显式形式。

大质量恒星坍缩核磁旋转不稳定性的全局模拟

Global Simulations of Magnetorotational Instability in The Collapsed Core of A Massive Star

我们进行了第一次数值模拟的磁旋转不稳定性从一个亚磁星类种子磁场在核心坍缩超新星。轴对称理想MHD模拟的结果表明，磁场被极大地放大到磁星级强度。在饱和阶段，核心的相当一部分是由湍流，和磁场具有主导的大尺度分量，相当于原始中子星的大小。在我们的全球模拟中没有观察到相干通道流的模式，这通常出现在指数增长阶段在以前的本地模拟。虽然通过增加空间分辨率获得了指数增长率的近似收敛，但由于仍然很大的数值扩散，饱和磁场的近似收敛没有实现。虽然磁场对动力学的影响被发现是温和的，具有足够高的分辨率的模拟可能会导致更大的影响。

磁旋转发电机嵌合体。湍流吸积盘发电机模型的缺失环节？

Magnetorotational dynamo chimeras. The missing link to turbulent accretion disk dynamo models?

在开普勒吸积盘中，湍流和磁场可以通过包含磁旋转不稳定性（MRI）的亚临界发电机过程联合激发。高分辨率的模拟表现出统计自组织的MRI发电机湍流到大规模的循环动力学的趋势。了解这些结构的物理起源，以及它们是否可以在天体物理条件下有效地维持和传输角动量，是一个重大的理论挑战。简单的周期性非线性MRI发电机解决方案的发现最近被证明是有用的，在这方面，并已显着地突出了湍流磁扩散的作用，在低磁普朗特数Pm（磁扩散率大于粘度），一个共同的制度，在吸积盘的动态似乎衰减。然而，这些简单结构与湍流模拟中报告的统计组织之间的联系仍然难以捉摸。在这里，我们报告的数值发现在中等纵横比开普勒剪切盒的新的周期性，不可压缩的，三维非线性MRI发电机解决方案具有较大的动力学复杂性，让人想起这样的模拟。这些“嵌合体”周期的特点是多个MRI不稳定的动力学阶段，但它们的基本物理原理的自我维持，然而是相同的那些更简单的周期中发现的方位角拉长盒。特别是，我们发现，他们没有持续在低PM由于亚临界湍流磁扩散。这些解决方案提供了一个新的视角到从层流到湍流不稳定性驱动发电机的过渡，并可能被证明是有用的设计改进的统计模型的湍流吸积盘发电机。

对流作用导致突出物吸积盘中磁性增强的Turbulence

Convection Causes Enhanced Magnetic Turbulence in Accretion Disks in Outburst

我们提出的本地，垂直分层，辐射磁流体剪切盒模拟MRI湍流适合矮新星和软X射线瞬态爆发的氢电离制度的结果。我们采用了频率积分不透明度和状态方程，但忽略了非理想的MHD效应和表面辐照，不施加净垂直磁通量。我们发现两个稳定的热平衡轨道的有效温度与表面质量密度的平面，在定性协议与标准盘不稳定性模型的S曲线图片。我们发现，在$10^4$ K附近的温度下，氢电离过渡的必然结果，大的不透明度，触发强，间歇性的热对流上稳定的分支。这种对流加强了磁湍流发电机，并极大地提高了应力与热压力比$α$的时间平均值，这可能是通过产生垂直的磁场，这可能会导致轴对称的磁旋转不稳定性，并通过增加冷却，使压力不会与湍流耗散成比例地上升。这些增强的应力压力比可以减轻在爆发状态下观测推断的$α$值与从先前的缺乏净垂直磁通量的磁旋转湍流的局部数值模拟中测量的那些值之间的数量级差异。

Assessment of a new sub-grid model for magneto-hydrodynamical turbulence. I. Magnetorotational instability

Insufficient numerical resolution of grid-based, direct numerical simulations (DNS) hampers the development of instabilitydriven turbulence at small (unresolved) scales. As an alternative to DNS, sub-grid models can potentially reproduce the effects of turbulence at small scales in terms of the resolved scales, and hence can capture physical effects with less computational resources. We present a new sub-grid model, the MHD-instability-induced-turbulence (MInIT) mean-field model. MInIT is a physically motivated model based on the evolution of the turbulent (Maxwell, Reynolds, and Faraday) stre…

Keplerian剪切流中次临界磁旋转发电机action的全局分岔

Global bifurcations to subcritical magnetorotational dynamo action in Keplerian shear flow

开普勒剪切流中的磁旋转发电机作用是一个三维非线性磁流体动力学过程，其研究对于理解天体物理中的吸积和磁场产生具有重要意义。向这种发电机形式的转变是亚临界的，并且与非旋转流体动力剪切流中向湍流转变的许多特征相同。这表明，这些不同的流体系统通过类似的通用分叉机制变得活跃，在这两种情况下，迄今为止还没有详细的了解。本文在剪切盒框架下，数值研究了不可压缩开普勒磁旋转发电机问题的分岔机制。使用从动力系统研究进口的数值技术，我们表明，在磁普朗特数大于1的混沌发电机行动的发病主要与全球同宿和异宿分岔的非线性磁旋转发电机周期。这些全球分支的补充，标志着倍周期级联的开始的周期的局部分支。这表明，非线性磁旋转发电机周期提供的途径，湍流注入的动能和磁能在不可压缩的磁流体动力学开普勒剪切流在没有外部施加的磁场。研究这些周期在不同的制度和配置的非线性物理和分叉，随后可能有助于更好地理解各种天体物理系统和实验室实验中的磁流体动力学湍流和不稳定驱动发电机的激发条件。为这个三维亚临界流体动力学问题提供的全局分叉的详细表征也可能证明对流体动力学剪切流中的湍流过渡问题有用。

质子中子星磁转不稳定性的数值模拟：I。浮力影响

Numerical simulations of the magnetorotational instability in protoneutron stars: I. Influence of buoyancy

磁旋转不稳定性（MRI）被认为是快速旋转质子中子星磁场放大的一种很有前途的机制。与吸积盘相反，由熵和轻子分数梯度驱动的径向浮力预计具有与旋转和剪切一样重要的动力学作用。我们调查的浮力的MRI的非线性相位的影响知之甚少，通过三维数值模拟的本地模型在赤道平面的质子中子星。Boussinesq近似的使用使我们能够利用剪切箱模型与干净的剪切周期性边界条件，同时考虑到径向熵和成分梯度驱动的浮力。我们发现，显着更强的湍流和磁场在不稳定的流动。另一方面，浮力只有有限的影响湍流的强度和磁场放大的粘性稳定的流动中存在的一个现实的热扩散。然而，在后一种情况下，湍流的性质受到显著影响。特别是，相对于极向分量，磁场和速度的环向分量变得更加占主导地位。此外，我们观察到在稳定的浮力制度的长期生活的连贯结构，如通道流和纬向流的形成。总的来说，我们的研究结果支持的能力，MRI放大磁场显着，即使在稳定分层区域的质子中子星。

净磁通为零的剪切盒中磁旋转不稳定性的MHD模拟：Pm=4的情况

MHD simulations of the magnetorotational instability in a shearing box with zero net flux: the case Pm=4

本文研究了当磁普朗特数Pm大于1时，大雷诺数Re下磁旋转不稳定性引起的MHD湍流的输运特性。对无分层剪切盒中零净磁通的磁旋转不稳定性进行了三种MHD模拟。这些模拟与代码宙斯进行，并考虑角动量输运率的演变，Re逐渐增加，从3125到12500，同时保持Pm=4。为了确保流动的小尺度特征被很好地分辨，分辨率从每盘尺度高度128个单元变化到每盘尺度高度512个单元。后者构成了迄今为止MRI湍流模拟的最高分辨率。使用α参数测量的角动量输运率仅非常弱地依赖于雷诺数：发现α约为0.007，在所有模拟中，该平均值的变化范围为15%。Re没有系统演化。对于最佳分辨率的模型，动能功率谱初步显示出一个幂律范围内的指数-3/2，而磁能被发现转移到越来越小的尺度随着磁雷诺数的增加。几种不同的诊断都表明一个明确定义的注射长度的一小部分的规模高度。这封信中提出的结果是一致的MRI能够有效地传输角动量在大雷诺数时，Pm=4在非分层零净通量剪切盒。

磁场梯度对磁转动不稳定性的影响

Magnetic field gradient effects on the magnetorotational instability

磁旋转不稳定性（MRI），也被称为Balbus-Hawley不稳定性，被认为对吸积盘中湍流和角动量输运的起始具有重要作用。在这项工作中，我们调查的磁场梯度在MRI上的方位角方向的效果。我们通过包括磁场梯度的方位分量来求解磁流体动力学方程。我们找到了色散关系，数值计算了不稳定性的增长率。方位磁场梯度的加入在波数空间上产生了一个新的不稳定区域。它还修改的增长率和波长范围的不稳定模式：更高的场梯度的大小，更大的增长率和更广泛的不稳定波数范围。这种磁场的梯度在金牛座T盘中可能是重要的，其中恒星磁场具有相对于盘的旋转轴不对准的轴。

低磁普朗特数下磁旋转不稳定性驱动的发电机

Magnetorotational instability driven dynamos at low magnetic Prandtl numbers

对非分层等温立方区域中初始净磁通为零的磁旋转不稳定性（MRI）进行了数值模拟，证明了磁边界条件的重要性.在完全周期系统中，MRI产生的湍流水平随着运动粘度与磁扩散之比的磁普朗特数（Pm）的减小而显著减小.没有发现低于Pm=1的MRI或发电机动作，与早期的调查一致。使用垂直场条件，其允许在系统外产生净环向通量和磁螺旋度通量，发现MRI在0.1 < Pm < 10的范围内被激发，并且饱和水平与Pm无关。在垂直场运行强大的平均场发电机发展，并有助于维持MRI。

MRI驱动的原行星盘中的angular momentum输运

MRI-driven angular momentum transport in protoplanetary disks

几十年来，吸积盘中的角动量输运一直是理论天体物理研究的热点。在过去的二十年里，由磁旋转不稳定性驱动的MHD湍流已经成为实现这一目标的有效机制。然而，许多问题和不确定性仍然存在，其中包括湍流的饱和水平。磁旋转不稳定性对行星形成模型的影响仍在研究中。该讲座于2012年9月在Aussois（法国）的“角动量传输在恒星形成和早期演化中的作用和机制”学校举行，旨在介绍目前处于学术研究前沿的磁旋转不稳定性的历史发展，现状和悬而未决的问题。

重力湍流天体物理圆盘中的磁旋转不稳定性和发电机action

Magnetorotational instability and dynamo action in gravitoturbulent astrophysical discs

虽然通常被孤立地对待，磁旋转和引力不稳定性（MRI和GI）可能在原行星盘和活动星系核的某些半径和演化阶段重合。它们之间的相互作用可以深刻地影响几个重要的过程，如吸积变化和爆发，碎裂和盘截断，或大规模磁场的产生。这两种不稳定性的直接数值模拟在计算上是具有挑战性的，并且仍然相对未被探索。在本文中，我们的目标是纠正这种忽视通过一组三维垂直分层剪切盒模拟，结合自重和磁场。我们发现，重力湍流大大削弱了零净通量MRI。在有效冷却（从而增强GI）的限制下，MRI被完全抑制，但强磁场由重力湍流维持。这种动荡的“螺旋波”发电机可能有广泛的应用，特别是在星系盘。最后，我们提出了初步的工作表明，一个强大的净垂直通量复苏的MRI和支持磁主导的状态，其中GI是次要的。

Magnetorotational instability with smoothed particle hydrodynamics

We present a thorough numerical study on the MRI using the smoothed particle magnetohydrodynamics method (SPMHD) with the geometric density average force expression (GDSPH). We perform shearing box simulations with different initial setups and a wide range of resolution and dissipation parameters. We show, for the first time, that MRI with sustained turbulence can be simulated successfully with SPH, with results consistent with prior work with grid-based codes. In particular, for the stratified boxes, our simulations reproduce the characteristic butterfly diagram of the MRI dynamo with saturat…

作为剪切流中产生非线性磁场的原型的周期磁旋转发电机action

Periodic magnetorotational dynamo action as a prototype of nonlinear magnetic field generation in shear flows

以开普勒剪切流中的磁旋转发电机为原型，研究了倾向于磁流体动力学不稳定性的剪切流中发电机作用的性质。利用直接数值模拟和牛顿方法，我们计算了一个精确的时间周期磁旋转发电机的三维耗散不可压缩磁流体动力学方程的旋转和剪切。我们讨论的物理机制背后的周期，并表明，它是从一个大规模的轴对称环形磁场和非轴对称扰动放大的磁旋转不稳定性之间的线性和非线性相互作用的组合。我们证明，这种大规模的发电机机制是整体内在的非线性和不可还原的标准平均场发电机形式主义。因此，我们的研究结果提供了明确的证据，一个通用的非线性产生机制的时间相关的相干大尺度磁场剪切流，并呼吁新的理论发电机模型。这些发现为理解亚临界磁旋湍流的相变和统计性质提供了重要线索。

采用剪切盒近似在运动网格上模拟磁旋转不稳定性

Simulating the magnetorotational instability on a moving mesh with the shearing box approximation

本文将运动网格代码AREPO与Dedner散度清除用于剪切盒MRI模拟，验证线性增长、零净通量湍流、发电机及分层结构，并表明其适合全局盘和大密度变化问题。

Onset of Plasmoid Reconnection during Magnetorotational Instability

The evolution of current sheets in accretion flows undergoing magnetorotational instability (MRI) is examined through two and three dimensional numerical modelling of the resistive MHD equations in global cylindrical geometry. With an initial uniform magnetic field aligned in the vertical ($z$) direction, MRI produces radially extended toroidal (azimuthal) current sheets. In both 2D and 3D when axisymmetric modes dominate, these current sheets attract each other and merge in the poloidal ($rz$) plane, driving magnetic reconnection when the Lundquist number $S > 3 \times 10^2$, making it a poss…

净通量为零的非层化剪切盒中磁旋转不稳定性的饱和：高盒中的收敛

Saturation of the magnetorotational instability in the unstratified shearing box with zero net flux: convergence in taller boxes

以前的研究中的一个特定类型的剪切盒模型的非线性制度的磁旋转不稳定性-未分层，没有净磁通量-发现，没有明确的耗散（粘度和电阻率）的饱和振幅随数值分辨率的增加而减小。我们发现，这一结果是强烈依赖于计算域$L_z/L_x$的垂直纵横比。当$L_z/L_x\lesssim 1$，我们恢复以前的结果。然而，当垂直域扩展到$L_z/L_x \gtrsim 2.5$时，我们发现应力的饱和水平大大增加（给出应力与压力之比$α\gtrsim 0.1$），而且结果与数值分辨率无关。与以前的结果相一致，我们发现，饱和的MRI在这个制度是由一个循环发电机，产生补丁的强环向场，开关的符号在垂直方向上的尺度$L_x$。我们推测，当$L_z/L_x\lesssim 1$，发电机被抑制的垂直域的小尺寸，导致令人费解的饱和振幅分辨率的依赖性。我们表明，以前的玩具模型开发来解释MRI发电机与我们的研究结果是一致的，并且在分层剪切盒模拟（导致所谓的蝴蝶图）中观察到的环形场的循环模式也可能是相关的。在高框的饱和振幅是不敏感的显式耗散是否包括在计算中，至少对于大的磁雷诺数和普朗特数。最后，我们表明MRI湍流在高域有一个较小的临界$\rm{Pm}_c$，和延长的寿命相比，$L_z/L_x\lesssim 1$框。

Identification of a non-axisymmetric mode in laboratory experiments searching for standard magnetorotational instability

The standard magnetorotational instability (SMRI) is a promising mechanism for turbulence and rapid accretion in astrophysical disks. It is a magnetohydrodynamic (MHD) instability that destabilizes otherwise hydrodynamically stable disk flow. Due to its microscopic nature at astronomical distances and stringent requirements in laboratory experiments, SMRI has remained unconfirmed since its proposal, despite its astrophysical importance. Here we report a nonaxisymmetric MHD instability in a modified Taylor-Couette experiment. To search for SMRI, a uniform magnetic field is imposed along the rot…

偏心盘中磁旋转不稳定性的三维模拟

Three-dimensional simulations of the magnetorotational instability in eccentric disks

本文通过三维模拟研究垂直重力对偏心盘磁旋转不稳定性湍流的影响，发现其使 alpha 参数保持约 0.01，并显著加速质量与偏心率分布演化，为潮汐瓦解事件晚期辐射供能提供解释。

强垂直磁场作用下吸积盘的局域研究：磁旋转不稳定性和磁盘外流

Local Study of Accretion Disks with a Strong Vertical Magnetic Field: Magnetorotational Instability and Disk Outflow

我们进行了三维垂直分层的局部剪切盒理想磁流体力学模拟的磁旋转不稳定性（MRI），其中包括一个净垂直磁通量，其特征在于β_0（气体压力比磁压力的净垂直场在中平面）。我们考虑了β_0 =10^2、10^3和10^4，在前两种情况下，最不稳定的线性MRI模式在模拟中得到了很好的解决。我们发现MRI湍流的行为强烈地依赖于β_0：角动量的径向输运随着净垂直通量的增加而增加，当β_0 =10^4时，α =0.08，当β_0 =100时，α>1.0，其中α是Shakura-Sunyaev参数。一个临界值位于β_0 =10^3：当β_0>10^3时，盘由气压主导的中平面和磁主导的日冕组成。湍流强度随净通量的增加而增加，角动量输运主要由湍流脉动控制。导致大尺度磁场周期性翻转的磁力发电机仍然存在，但随着净通量的增加，它变得更加分散。当beta_0<10^3时，整个磁盘变成磁主导的。湍流强度饱和，磁力发电机熄灭。随着净通量的增加，产生了更强的大尺度场，这主导了角动量输运。由于磁离心机制的作用，一个强的外流从盘中发射出来，质量通量随净垂直通量线性增加，并在β_0 =10^2时显示出饱和迹象。然而，外流不太可能与全球风直接相关：当β_0>10^3时，由于发电机活动，大尺度场没有永久的弯曲方向，而当β_0 <10^3时，来自盘顶和盘底的外流向相反的方向弯曲，与物理盘风几何形状不一致。需要进行全球模拟，以解决外…

吸积盘中本地和全局Turbulence之间的连接

Connections Between Local and Global Turbulence in Accretion Disks

我们分析了一套全球磁流体动力学（MHD）的吸积盘模拟，以确定是否通过本地剪切盒研究发现，由磁旋转不稳定性驱动的湍流的标度律，是全球性的强大。模拟模型的几何薄磁盘与零净磁通量和没有明确的电阻率或粘度。我们发现，当地的麦克斯韦应力与自生的本地垂直磁场的方式是类似于在当地的模拟。此外，垂直场的局部补丁足够强大，可以刺激和控制大部分圆盘的角动量传输强度。我们证明了磁联系（通过低密度日冕）在确定当地的领域不同地区之间的磁盘的重要性，并提出了一个新的收敛要求全球模拟-日冕的垂直范围必须完全捕获和解决。最后，我们研究的平均应力的时间收敛，并表明，在当地的磁通量-应力关系的初始长期漂移消失的时间尺度上，是一致的初始磁场的湍流混合。

用turbulence模拟体康普顿化对吸积盘参数依赖性的一个简单框架

A simple framework for modelling the dependence of bulk Comptonization by turbulence on accretion disc parameters

活动星系核中软X射线过剩的温康普顿化模型不能自洽地解释康普顿化介质与吸积盘之间的关系。正因为如此，他们不能直接将拟合的康普顿化温度和光学深度与吸积盘参数联系起来。由于体积速度超过热速度在高辐射压力为主的磁盘，在这些系统中，散装康普顿化湍流可能提供一个物理基础，在磁盘本身的温暖康普顿化模型。我们模拟了体康普顿化对吸积盘基本参数的依赖关系，如质量、光度、半径、自旋、内边界条件和$α$。除了约束温康普顿化模型，我们的模型可以帮助区分从体康普顿化到软X射线过剩的贡献，由于其他物理机制，如吸收和反射。通过将体康普顿化的时间变化性与磁旋转不稳定性（MRI）湍流引起的盘垂直结构波动联系起来，我们的研究结果表明，软X射线过剩的观测结果可以用于研究辐射压力主导制度中的盘湍流。由于我们的模型以物理直观的方式将体康普顿化与一维垂直结构温度分布联系起来，因此它将有助于在未来的模拟中理解这种效应。

热吸积流中Turbulence中高能粒子的加速和逃逸过程

Acceleration and Escape Processes of High-energy Particles in Turbulence inside Hot Accretion Flows

我们研究了热吸积流中高能粒子的加速和传播过程。磁旋转不稳定性（MRI）在吸积流内部产生湍流，从而触发磁重联并可能产生非热粒子。它们可以被湍流随机地进一步加速。为了探索这种相对论粒子的性质，我们进行磁流体动力学模拟，以获得由MRI产生的湍流场，并计算使用MRI湍流的快照数据的高能粒子的轨道。我们发现，粒子加速描述的扩散现象在能量空间中的扩散系数的硬球型：$D_ε\propto ε^2$，其中$ε$是粒子的能量。湍流最大尺度的涡旋在加速过程中起主导作用。另一方面，位形空间中的随机行为不是通常的扩散，而是超扩散：径向位移随时间的增加比正常扩散快。此外，热吸积流中的磁场配置产生了高能粒子的向外整体运动。对于更高能量的粒子，这种体运动比扩散运动更有效。我们的研究结果意味着，典型的活动星系核，主机热吸积流可以加速CR高达$ε\sim 0.1-10$ PeV。

全球吸积盘模拟中的平衡盘、MRI模激发和稳态turbulence

Equilibrium disks, MRI mode excitation, and steady state turbulence in global accretion disk simulations

本文从完全平衡的初始条件出发，考虑了磁力，并满足感应方程，对湍流吸积盘进行了三维磁流体动力学（MHD）模拟。磁旋转不稳定性（MRI）的局部线性理论被用作全球模拟中磁场扰动增长的预测器。当非线性运动（可能由湍流的开始触发）扰乱了用于激发MRI的速度扰动时，线性增长估计和全局模拟会出现分歧。饱和状态被发现是独立的最初激发的MRI模式，表明一旦磁盘驱逐了最初的净通量场，并解决到准周期振荡的环形磁通量，发电机周期调节的全球饱和应力水平。此外，收敛湍流的时间平均措施，如磁能比，被发现与以前的作品。特别地，归一化到气体压力的全局平均应力<α_{ \rm P}> = 0.034，对于具有更高方位分辨率的模拟，获得了显著更高的值。使用不同的数值算法和分辨率进行补充测试。收敛与分辨率在初始的线性MRI生长阶段被发现为23-35细胞每scaleheight（在垂直方向）。

分层剪切盒中MHD Turbulence的数值收敛幅度是多少？

What Is The Numerically Converged Amplitude of MHD Turbulence in Stratified Shearing Boxes?

本文研究了分层剪切盒中磁旋转不稳定性（MRI）驱动的湍流的性质，该盒具有流出边界条件和由自洽耗散和辐射损失确定的状态方程。在一个固定的计算框内进行了一系列的模拟与提高分辨率。我们实现了径向和方位角分辨率的数值收敛。随着垂直分辨率的提高，应力与压力的比值仅缓慢增加，但应力和压力的绝对水平显著增加。在磁盘的核心内的磁场的垂直相关长度是高度依赖于时间的，但随着时间的推移平均，它是$\simeq 3$倍以上，发现在以前的unstratifed模拟。这种相关长度随着垂直分辨率的增加而缓慢减小。我们认为，这种更大程度的相关性在分层比非分层磁盘，即使在中面附近，是由于现场浮力。我们进一步表明，波动的帕克不稳定性驱动磁场上涌在几个scaleheights从中平面是分层的MHD湍流磁盘的特点。

Keplerian剪切流中磁旋转发电机维持的耗散效应

Dissipative effects on the sustainment of a magnetorotational dynamo in Keplerian shear flow

磁旋转发电机一直被认为是天体物理学吸积盘中湍流角动量输运的可能驱动因素之一。然而，各种数值结果表明，这种发电机可能难以激发在天体物理学相关的制度的磁普朗特数（Pm）显着小于单位，目前还不清楚的原因。这篇文章的目的是提出的第一个结果，正在进行的数值调查的作用，在这个问题中的线性和非线性耗散效应。结合参数的探索和不可压缩的非线性MRI发电机周期的过渡动力学在大的纵横比剪切盒的能量分析，我们发现，湍流磁扩散的激励和维持这个发电机在中等磁雷诺数（Rm）越来越难以减少Pm。这将导致发电机的临界Rm的增加，增加运动学雷诺数（Re），与早期的数值结果一致。鉴于其非常通用的性质，我们认为，湍流磁扩散可能是一个重要的决定因素，MRI发电机激发磁盘，也可能限制MRI湍流在低PM制度的角动量运输的效率。

天体物理学吸积流中增强的MHD输送：turbulence，风和喷流

Enhanced MHD transport in astrophysical accretion flows: turbulence, winds and jets

天体物理吸积可以说是宇宙中最普遍的物理过程;它发生在单个恒星的诞生和死亡期间，并在整个星系的演化中起着关键作用。特别是在黑洞上的吸积，也是自然界中已知的最有效的机制，将高达40%的吸积静止质量能量转化为壮观的形式，如高能（X射线和伽马射线）发射和相对论喷流。虽然磁场被认为是最终负责这些现象，我们的微观物理的吸积流以及大规模的MHD外流的MHD湍流的理解仍然远远没有完成。我们提出了一个新的理论模型的天体物理磁盘吸积，认为增强垂直传输的动量和能量的MHD风和喷流，以及运输造成的MHD湍流。我们还描述了新的全球性的，三维模拟，我们目前正在开发的非理想的MHD效应可以解释如何小规模的，湍流场（产生的磁旋转不稳定性- MRI）可能会演变成大规模的，有序的领域，产生磁化电晕和/或射流的最高能量的现象必然起源的程度。

开普勒吸积盘中粘性的可能起源：无磁场的湍流输运

Possible origin of viscosity in the Keplerian accretion disks due to secondary perturbation: Turbulent transport without magnetic field

旋转剪切流中流体动力学湍流的起源是一个长期存在的难题。在天体物理学中，当流体角动量分布是开普勒型的，形成一个具有可忽略的分子粘性的吸积盘时，解决这个问题尤为重要。因此，在这样的系统中，任何粘度都是由湍流引起的，可以说是由磁旋转不稳定性决定的，特别是当温度T >~ 10^5时。然而，在静止的激变变星、原行星盘和恒星形成盘周围的盘，以及活动星系核中盘的外部区域，由于它们的温度低，电荷实际上是中性的，因此预计不会与磁场适当地耦合，从而由于磁旋转不稳定性而产生任何输运。这种流动类似于包括科里奥利力的平面库埃特流动，至少局部如此。当这种流动在线性流体动力学扰动下不表现出任何不稳定模式时，是什么驱动了它们的湍流，然后又驱动了它们的传输？我们证明了三维二次扰动对初始扰动流的触发椭圆不稳定性可能产生显著的湍流粘性，范围为0.0001 <~ ν_t <~ 0.1，以解释吸积流中的输运。

无碰撞磁转动不稳定性的全动力学大尺度模拟

Fully kinetic large scale simulations of the collisionless Magnetorotational instability

本文采用二维粒子模拟方法研究了弱磁化（高$β$）对等离子体中的全动力学无碰撞磁旋转不稳定性。该数值分析的中心结果是在无碰撞MRI的饱和状态中出现自诱导湍流制度，其只能被捕获用于足够大的模拟域。这种湍流状态的发展的基本机制之一是漂移扭结不稳定性（DKI）的电流片的通道模式的非线性演化造成的。DKI的开始只能观察到模拟域大小超过几个线性MRI波长。DKI与随后的磁重联一起，在MRI的非线性演化的后期激活等离子体的湍流运动。在稳定状态下，磁能具有MHD样谱，$kρ<1$的斜率为$k^{-5/3}$，亚拉莫尔标度（$kρ>1$）的斜率为$k^{-3}$。我们还研究了无碰撞MRI和相关的磁重联在压力各向异性发展中的作用。我们研究了由于这种压力各向异性的系统的稳定性，观察在MRI的早期阶段的镜像不稳定的发展。我们进一步讨论了磁重联的重要性粒子加速在湍流制度。特别是，与重联研究一致，我们表明，在后期的动能提出了一个特征斜率的$ε^{-2}$在高能量区域。

二维轴对称磁旋转不稳定性的反例

Counterexample of the magnetorotational instability in two-dimensional axial symmetry

我们分析了二维背景等离子体的线性微扰方案，该背景等离子体以差分频率旋转并嵌入极向磁场中。本研究的两个主要假设，这反过来又是相关的，是等离子体轮廓是轴对称的，无论是在背景和微扰近似下，其中方位磁场被要求相同地消失，其次，磁表面函数上的角频率仅在非平稳状态下仍然保持，在稳定的背景平衡下，由共转定理（Ferraro 1937）的有效性保证。事实上，这种模型的限制是相当自然的，它意味着线性等离子体位移的方位角分量在非稳态电场的表达式中被重新吸收（原则上，在任何近似阶数下），并且不能再提供磁张力场的非零方位角分量。结果，磁旋转不稳定性被抑制，并且相对于纯流体动力学情况，磁场具有稳定等离子体构型的效果。

磁旋转不稳定性：非模增长和整体模与剪切盒的关系

Magnetorotational instability: nonmodal growth and the relationship of global modes to the shearing box

本文用非模态稳定性技术研究了磁旋转不稳定性。尽管许多形式的MRI的谱不稳定性，这被证明是一种自然的分析方法，非常适合于处理线性MRI方程的非自伴性质。我们发现，增长最快的线性MRI结构的本地和全球域可以看起来非常不同的本征模式，总是类似于波剪切与背景流（剪切波）。此外，这样的结构可以在长时间内比最不稳定的本征模快许多倍地生长，并且局限于完全不同的空间区域。这些想法导致-轴对称和非轴对称模式-全球MRI和局部剪切盒近似之间的自然联系。通过说明，增长最快的全球结构是很好地描述了由常微分方程（ODE）管理一个单一的剪切波，我们发现，剪切盒是一个非常明智的近似线性MRI，相反，许多以前的索赔。由于剪切波常微分方程是最自然的理解使用非模态分析技术，我们得出结论，通过分析局部MRI增长在有限的时间尺度上使用这些方法。在很宽的波数范围内的强劲增长表明，非模态线性物理在MRI湍流中可能具有根本的重要性。

A global model of the magnetorotational instability in protoneutron stars

Magnetars are highly magnetized neutron stars whose magnetic dipole ranges from $10^{14}$ to $10^{15}$ G. The MRI is considered to be a promising mechanism to amplify the magnetic field in fast-rotating protoneutron stars and form magnetars. This scenario is supported by many local studies showing that magnetic fields could be amplified by the MRI on small scales. However, the efficiency of the MRI at generating a dipole field is still unknown. To answer this question, we study the MRI dynamo in an idealized global model of a fast rotating protoneutron star with differential rotation. We perfo…