Wave kinetic equation for inhomogeneous drift-wave turbulence beyond the quasilinear approximation
从非均匀漂移波(DW)湍流的带状流的形成,经常使用准线性近似内导出的统计理论来描述。然而,这种近似忽略了波-波碰撞。因此,一些重要的影响,如Batchelor-Kraichnan逆能量级联没有捕获在这种方法。在这里,我们推导出一个波的动力学方程,其中包括DW碰撞运营商在纬向流的存在。我们的推导利用外尔演算,拟正态统计封闭,和几何光学近似。所得到的模型保持了系统的总涡度拟能和能量。导出的DW碰撞算子在Rayleigh-Kuo阈值处失效。这个阈值是错过了湍流理论,但预计从全波准线性分析。在未来,这个理论可能有助于更好地理解漂移波和纬向流之间的相互作用,包括文献中常用的准线性近似的有效域。
2019-01-08 physics.ao-ph physics.plasm-ph
Quasilinear Evolution of Kinetic Alfven Wave Turbulence and Perpendicular Ion Heating in the Solar Wind
本文利用在湍流太阳风等离子体中测得的动力学阿尔芬波动谱计算了由准线性扩散引起的电子和离子分布函数。修正的离子分布函数被发现是不稳定的长波长电磁离子回旋波。这些波的俯仰角将平行离子的速度分散成垂直的速度,从而有效地提高了垂直离子的温度。
2011-04-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Phase-space structures in quantum-plasma wave turbulence
研究一维Wigner-Poisson系统的拟线性理论。守恒律和性质的固定的解决方案被确定。量子效应表现在速度空间中的平均维格纳函数的瞬态周期振荡。量子准线性理论检查对碰撞尾部和双流不稳定性的数值模拟。在速度空间中预测的振荡波长与数值结果吻合得很好。
2008-09-19 physics.plasm-ph
Quasilinear theory for inhomogeneous plasma
本文提出了经典等离子体与非均匀湍流相互作用的准线性理论。粒子哈密顿量保持一般性;例如,相对论,电磁和引力效应被包含在内。从Klimontovich方程导出了一个Fokker-Planck方程,用于描述缀饰的“振荡中心”分布,并同时捕获了准线性扩散、与背景场的相互作用和有质动力效应。局部扩散系数明显为半正定。波被允许离壳(即不受色散关系的约束),并且Balescu-Lenard型的碰撞积分以不限于任何特定哈密顿量的形式出现。这个算子保持了粒子、动量和能量的守恒,并且像往常一样,它也满足H定理。作为一个副产品,微观波动的频谱的一般表达式。对于满足准线性波动力学方程的壳层波,该理论保持了波-等离子体系统的动量和能量。与标准版本的QLT不同,非共振波的作用也是守恒的。本文将Dewar的静电湍流振荡中心QLT(1973,Phys. Fluids 16,1102)作为一个特例进行了形式证明,并给出了简明的公式。作为例子,还讨论了相对论电磁和引力相互作用,并提出了引力波的QLT。
2022-08-09 physics.plasm-ph
Fast transport simulations with higher-fidelity surrogate models for ITER
本文提出基于准线性GENE数据集训练神经网络并标定饱和规则的快速湍流输运模型,其速度比原GENE准线性计算快约八个数量级,且ITER聚变增益预测与目标一致。
2023-06-01 physics.plasm-ph
On the validity of quasilinear theory applied to the electron bump-on-tail instability
本研究通过高阶间断Galerkin方法对比准线性方程与Vlasov-Poisson直接模拟,发现准线性理论低估电子束-尾不稳定性的湍动量通量,揭示相空间涡旋动力学是无碰撞动量扩散超准线性近似的机制。
2022-02-28 physics.plasm-ph
On the kinetic theory of turbulence in plasmas
从非线性(NL)Vlasov方程,NL湍流散射项被发现来描述时间尺度上的随机耗散长于湍流相关时间。等离子体分布的演变是由带电粒子的未扰动运动所决定的,其影响由湍流散射项描述。在新的框架中,人们可以识别各种重要的物理学,涵盖从线性和准线性到NL制度;特别是广泛使用的Kadomtsev-Pogutse方程和Frieman-Chen方程之间的联系。NL散射项表示湍流输运的Onsager对称关系和共振激发波的NL频率或k谱偏移。
2013-05-03 physics.plasm-ph
Weak turbulence theory of the non-linear evolution of the ion ring distribution
研究了低β磁层等离子体中离子环不稳定性的非线性演化。二维环状分布的演化基本上是准线性的。忽略非线性过程,准线性演化的时间尺度与线性不稳定性的时间尺度相同。然而,当非线性过程变得重要时,一个新的时间尺度变得与波饱和机制相关。由等离子体电子引起的低混合波的非线性散射是与内磁层中的等离子体相关的主要非线性,并且通常发生在时间尺度1/t_ql w(M/m)W/nT上,其中W是波能量密度,nT是背景等离子体的热能密度,并且M/m是离子与电子的质量比,其结果是波振幅在低水平饱和,并且准线性弛豫的时间尺度扩展了几个数量级。
2011-03-18 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Co-existence of Whistler Waves with Kinetic Alfven Wave Turbulence for the High-beta Solar Wind Plasma
结果表明,哨声波的色散关系是相同的高或低β等离子体。此外,在高β太阳风等离子体哨声波满足朗道共振与电子的速度小于热速度,因此电力是小的相比,镜力。当哨声通过不均匀的太阳风传播时,垂直波数通过折射增加,从而增加朗道阻尼率。然而,哨声可以生存,因为背景动力阿尔芬波湍流创建一个平台,准线性扩散的太阳风电子分布在小速度。结果表明,当哨声能量密度仅为动力学Alfven波的~10^-3时,哨声引起的准线性扩散速率与KAW相当。因此,非常小的振幅哨声湍流可以有一个显着的后果,太阳风电子分布函数的演变。
2012-08-02 physics.plasm-ph physics.space-ph
Ion Heat and Parallel Momentum Transport by Stochastic Magnetic Fields and Turbulence
本文提出了随机磁场与湍流相互作用的平行动量和离子热的湍流输运理论。注意力集中在确定动应力和压缩能通量。一个关键参数被确定为湍流散射率的比率的平行声色散。当参数较大时,动应力表现为粘性应力.当参数较小时,准线性残余应力得到恢复。实际上,粘性应力是相应的形式,并且准线性极限是不可观测的。这是本文的主要预测。一个简单的物理图片开发和显示恢复的详细分析的结果。
2021-11-05 nucl-th physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Numerical consideration of quasilinear electron cloud dynamics in plasma
基于弱湍流理论动力学方程的数值解,研究了类日冕等离子体中热电子云的动力学行为。在流体力学极限下,采用不同的差分格式拟合拟线性方程组的精确解析解(气体动力学解)。结果表明,所提出的格式具有正确的渐近性质,可用于求解任意初始电子分布函数的初值问题。
2019-03-20 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
The Problem of Marginality in Model Reductions of Turbulence
本文通过对比有/无尺度分离的湍流模型,发现简化模型在远高于阈值时表现良好,但在近边际稳定区会显著低估通量,并提出改进方案。
2022-09-09 physics.plasm-ph
Tractable flux-driven temperature, density, and rotation profile evolution with the quasilinear gyrokinetic transport model QuaLiKiz
准线性湍流输运模型是预测托卡马克堆芯等离子体分布的有效工具。他们的成功取决于当地的非线性gyrokinetic通量的再现。本文重点介绍了准线性回旋输运模型LiKiz [C. Bourdelle等人,2016年,血浆物理控制。Fusion 58 014036],其采用模态结构的近似解,与全线性陀螺运动求解器相比,显著加快了计算时间。在集成建模应用程序中优化色散关系求解算法,使通量计算$\times10^{6-7}$比局部非线性模拟更快。这使得易于处理的模拟通量驱动的动态配置文件的演变,包括所有的传输通道:离子和电子热,主要粒子,杂质和动量。此外,LiKiz现在包括旋转和温度各向异性引起的极向不对称性对重杂质输运的影响,这对W输运应用很重要。在JETTO集成建模代码中的应用导致在10小时内使用10个CPU进行1秒的JET等离子体模拟。同时预测的核心密度,温度,和环形旋转配置文件的JET混合和基线实验,涵盖离子和电子湍流尺度。模拟成功地比较测量的配置文件,协议主要是在5-25%的范围内,根据标准的数字的优点。
2017-08-07 physics.plasm-ph
Particle transport in density gradient driven TE mode turbulence
本文研究了托卡马克装置中存在陡电子密度梯度时主离子和微量杂质的湍流输运。被困电子(TE)模式湍流,主要由陡峭的电子密度梯度相关的H-模式物理驱动的参数选择,但与温度梯度驱动的湍流的密度梯度的过渡。通过非线性(NL)和准线性(QL)的gyrokinetic模拟使用基因代码得到的结果进行比较,从流体模型得到的结果。主要的离子和杂质的运输研究通过检查对流和扩散运输的平衡,作为量化的密度梯度对应于零粒子通量(峰值因子)。得到了杂质峰随背景电子密度梯度和杂质电荷数的定标关系。结果表明,杂质峰化因子对杂质电荷的依赖性很弱,且明显小于驱动电子密度梯度。
2011-12-03 physics.plasm-ph
Velocity-Space Proton Diffusion in the Solar Wind Turbulence
研究了质子动力学尺度下斜向阿尔芬湍流驱动的太阳风质子的速度-空间准线性扩散。在这些尺度上的湍流波动具有动力学阿尔芬波(KAWs),是有效的切伦科夫共振相互作用的属性。质子扩散通过切伦科夫踢进行,并在速度分布函数(VDF)中形成准线性平台非热质子尾。尾部在速度空间中沿着平均磁场从1 VA延伸到(1.5-3)VA,这取决于频谱中断位置、频谱中断处的湍流幅度和中断后的频谱斜率。产生尾的最有利条件发生在质子热速度和阿尔芬速度大致相同的区域,VTp/VA = 1。在1天文单位处,典型尾的形成时间估计在1-2小时之内,比太阳风膨胀时间短得多。我们的研究结果表明,非热质子尾,在所有的日心距离超过0.3 AU现场观察到的,形成在太阳风本地的KAW湍流。我们还认为,碰撞的尾巴功能-质子束,经常看到的质子VDFs,可以形成在后来的演化阶段的非热尾的飞行时间效应。
2013-04-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
A machine learning framework for developing quasilinear saturation rules of turbulent transport from linear gyrokinetic data
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);United Kingdom Atomic Energy Authority(英国原子能管理局)
本文提出SAT3-NN模型,通过神经网络更准确地预测湍流输运的饱和势,提高总能量和粒子通量的预测精度。
2026-04-01 physics.comp-ph physics.plasm-ph
A comparison of weak-turbulence and PIC simulations of weak electron-beam plasma interaction
准线性理论长期以来被用来处理弱电子束与等离子体相互作用产生朗缪尔波的问题。它的扩展到弱湍流理论治疗共振相互作用的这些朗缪尔波与其他等离子体波模式,特别是离子声波。这些在等离子体中被强烈地阻尼,等离子体的离子和电子温度相等,例如,有时在日冕和风中看到。在弱阻尼极限下导出了弱湍流理论,并加入了描述离子-声波阻尼的项。在本文中,我们使用EPOCH粒子在细胞代码数值测试弱湍流理论的电子-离子温度比的范围。我们发现,在冷离子的限制,结果吻合良好,但增加离子温度的三波共振成为扩大成比例的离子声波阻尼率。这可能是重要的,例如,太阳射电爆发的理论,其中朗缪尔波的频谱是关键。此外,我们建立的模拟粒子的数量的下限需要准确地再现电子和波的分布在其饱和状态,并再现其中间状态和时间演化。
2014-12-01 physics.plasm-ph
A new quasilinear model for turbulent momentum transport in tokamaks with flow shear and plasma shaping
本研究针对托卡马克中强$E\ imes B$流剪切降湍流输运的特性,提出一种考虑环向流剪切与等离子体成形的新型物理驱动准线性模型,可快速准确估算多种构型下的湍流动量输运,经GENE模拟验证有效。
2024-01-29 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Turbulent impurity transport simulations in Wendelstein 7-X plasmas
本文用准线性和非线性回旋动力学方法研究了Wendelstein 7-X(W7-X)的湍流杂质输运。计算是用最近开发的陀螺动力学程序stella进行的。不同的杂质物种被认为是在存在各种类型的背景不稳定性:ITG,TEM和ETG模式的准线性部分的工作; ITG和TEM的非线性结果。虽然准线性的方法允许一个定性的结论的符号或相对重要性的各种贡献的通量,非线性模拟定量确定的湍流通量的大小,并检查在何种程度上准线性的结论成立。虽然大部分非线性模拟是在痕量杂质浓度下进行的,但也在实际有效电荷值下进行非线性模拟,以了解基于对痕量杂质进行的模拟得出的结论可以外推到实际杂质浓度的程度。结果表明,W7-X中的湍流径向杂质输运主要由普通扩散控制,这与最近的W7-X实验活动中测量的结果接近。还证实,热扩散增加了微弱的向内通量贡献,并且在不存在杂质温度和密度梯度的情况下,ITG和TEM驱动的湍流分别向内和向外推动杂质。
2020-08-17 physics.plasm-ph
Weak solutions for weak turbulence models in electrostatic plasmas
Institute for Fusion Studies, University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校聚变研究所);Oden Institute for Computational Sciences and Engineering, University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校奥登计算科学与工程研究所)
本文研究静电等离子体中的弱湍流模型,通过将其转化为退化非均匀多孔介质方程,建立了一维系统全局弱解的存在性,为分析等离子体物理弱湍流模型和非线性非局部偏微分方程提供了新工具。
2026-10-20 math-ph math.AP math.MP
Effects of the Background Turbulence on the Relaxation of Ion Temperature Anisotropy in Space Plasmas
空间等离子体中的湍流通常表现出两种状态,这两种状态由划分所谓的惯性范围和动力学范围的光谱突变分开。大尺度磁涨落主要由非线性MHD波-波相互作用控制,遵循-5/3或-2斜率幂律谱。在断裂之后,在动力学效应发生的尺度上,磁谱遵循由谱指数$α> 5/3$给出的更陡的幂律$k^{-α}$形状。尽管它的普遍性,湍流背景光谱的准线性弛豫的太阳风温度的可能影响,通常不考虑。本文利用准线性动力学理论研究了由冷电子和双麦克斯韦质子组成的初始湍流无碰撞等离子体中质子温度的演化,其中电磁波沿背景磁场传播。比较了不同波强下的四种波谱形态。我们表明,足够的湍流磁功率可以驱动稳定的质子横向加热,导致温度各向异性的增加和平行质子β的减少。因此,稳定的质子速度分布可以以这样一种方式演变,即发展动力学不稳定性。这可以解释为什么太阳风的成分可以在远离热力学平衡和接近不稳定阈值的地方被观测到。
2021-03-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Wave kinetics of drift-wave turbulence and zonal flows beyond the ray approximation
非均匀漂移波湍流可以建模为一个有效的等离子体,漂移波作为量子粒子和带状流速度作为一个集体场,通过它们相互作用。这种有效等离子体可以由Wigner-Moyal方程(WME)描述,该方程将准线性波动力学方程(WKE)推广到全波状态,即,解析波长标度。与明显由类量子方程控制的波不同,其WME可以从量子力学中借用,并且是众所周知的,漂移波的哈密顿量与传统量子粒子的哈密顿量非常不同。这导致了通常不会被WKE捕获的不寻常的相空间动态。我们演示了如何正确地模拟这种动态与WME。具体而言,我们报告的带状流形成(zonostrophic不稳定),恶化(三级不稳定),和所谓的捕食者-猎物振荡的全波相空间模拟。我们还展示了如何WME有利于分析这些现象,即:(一)我们表明,全波效应严重影响的纬向不稳定,特别是它的非线性阶段和饱和度;(二)我们得出的第三不稳定增长率;(三)我们表明,保留全波效应,捕食者-猎物振荡不需要带状流碰撞阻尼,与以前的研究相反。我们还展示了如何著名的瑞利-郭准则,这一直失踪的漂移波湍流的波动力学理论,出现从WME。
2018-05-29 physics.plasm-ph
Explosive growth of large-scale magnetic fluctuations due to particle scattering on developed small-scale Weibel turbulence in magnetoactive plasma
本文构建了磁活性等离子体中大尺度磁湍流非线性产生的解析理论,发现粒子在已发展的Weibel湍流小尺度涨落上的散射引发的异常碰撞会导致长波谐波的超指数爆炸型不稳定性增长,并解析求得磁场增长规律与临界时间。
2025-04-27 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Impurity transport in temperature gradient driven turbulence
本文研究了由俘获电子(TE)模湍流驱动的杂质输运。非线性(NL)gyrokinetic模拟使用的代码基因相比,从准线性(QL)gyrokinetic模拟和计算效率高的流体模型的结果。主要关注的是电子温度梯度驱动的湍流的模型比较关于对流杂质速度(箍缩)和杂质密度梯度R/LnZ(峰值因子)为零杂质通量的符号。特别地,研究了杂质峰化因子随杂质电荷Z和驱动温度梯度的标度,并与离子温度梯度(ITG)驱动湍流的结果进行了比较。此外,杂质峰相比,通过自洽流体计算的密度梯度对应于零粒子通量的主离子峰。对于峰化因子与杂质电荷Z的标度,从NL GENE和流体模拟获得弱依赖性。QL GENE结果显示对低Z杂质的依赖性更强,并在该区域高估了峰因子高达2倍。在ITG主导的湍流的情况下,峰值因子饱和的Z增加,在一个远低于新古典预测的水平。然而,与ITG情况相比,Z的缩放是弱的或相反的。在NL GENE和流体模拟中,发现杂质峰与背景温度梯度的标度很弱。这里还发现QL结果显著高估了低Z值的峰化因子。对于所考虑的参数,发现零粒子通量的背景密度梯度略大于相应的杂质零通量梯度。
2011-11-24 physics.plasm-ph
Dynamics of Zonal Flows: Failure of Wave-Kinetic Theory, and New Geometrical Optics Approximations
用拟线性方法和统计描述可以有效地研究湍流自组织成规则的带状流。假设渐近大尺度纬向流的波动动力学方程是病态的。从准线性动力学的精确描述中,出现了两种更好的几何光学近似。这些不仅涉及平均流切变,而且还涉及平均流的二阶和三阶导数。一种近似采用新的波动动力学方程的形式,但仅在纬向流为准静态且波动作用守恒时才有效。
2016-04-26 physics.ao-ph physics.plasm-ph
Spectral analysis of multidimensional current-driven plasma instabilities and turbulence in hollow cathode plumes
空心阴极羽流中的大幅度电流驱动的不稳定性可以产生高能离子,导致阴极溅射和航天器退化。一个2D 2 V(两个维度,每个在配置[D]和速度[V]空间)基于网格的Vlasov-Poisson(直接动力学)求解器被用来研究他们的增长和饱和,这包括四个阶段:线性增长,准线性共振,非线性填充,饱和湍流。分析了湍流区离子的线性模增长率、非线性饱和过程以及离子速度和能量分布特征。回流离子产生大的电子漂移,几个离子声学周期后的势场成为湍流。分析了Vlasov方程的尺度间相空间转移和局域性。多维研究揭示了纵向和横向等离子体不稳定性之间的相互作用,以及等离子体湍流的开始。
2022-11-20 physics.comp-ph physics.plasm-ph stat.AP
Wave-kinetic approach to zonal-flow dynamics: recent advances
漂移波湍流和纬向流的基本物理学一直在波动动力学理论的框架内进行研究。最近,这一框架已被重新审查,从第一原则,这导致了更准确的,但仍然易于处理的“改进”波动力学方程。特别是,这些方程揭示了一个重要的影响的带状流的“曲率”(二阶径向导数的流速)的漂移波和带状流的动力学和稳定性。我们概述了这些最近的研究结果,并提出了一个统一的高层次的图片(主要是准线性)的带状流物理减少模型的漂移波湍流。
2021-03-16 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Nearly integrable flows and chaotic tangles in the Dimits shift regime of plasma edge turbulence
本文以 BHW 方程 Dimits 偏移区为对象,用广义 Liouville 可积性揭示带状流与漂移波的近可积性,并通过混沌缠结的瓣解释湍流耗散间歇性。
2023-09-27 physics.plasm-ph
Zonal Flow as Pattern Formation
在这一节中,我们研究从统计上均匀的湍流过渡到非均匀湍流的带状流。统计运动方程可以从Hasegawa-Mima方程的准线性近似导出。我们回顾了最近的工作,发现这些方程的分歧,并表明,出现纬向流数学遵循一个标准类型的斑图形成。我们还表明,在一定限度内,调制不稳定性的色散关系可以从统计运动方程中提取出来。因此,可以认为统计公式提供了一个更一般的角度来看相干结构的增长,即通过一个完整的湍流谱的不稳定性。最后,我们对大尺度结构的生长提供了一个物理视角。
2015-03-25 physics.ao-ph physics.plasm-ph
Efficient training sets for surrogate models of tokamak turbulence with Active Deep Ensembles
提出基于物理信息的主动深度集成(ADEPT)两阶段主动学习策略,高效生成托卡马克湍流代理模型训练集,实现20倍数据缩减,并以优于10%精度恢复QuaLiKiz性能。
2023-10-13 physics.plasm-ph
Solar plasma radio emission in the presence of imbalanced turbulence of kinetic-scale Alfvén waves
本文研究了在等离子体/磁压力比$β$小于电子/离子质量比$m_{e}/m_{i}$的日冕区域中,动力学尺度的Alfvénic湍流对等离子体射电辐射产生的影响。本研究的动机是与活动区强磁场有关的太阳I型射电暴现象。对于连续辐射,I型暴的亮温可达$10^{10}$ K,对于I型暴,亮温可超过$10^{11}$ K。目前,还没有一个公认的理论来解释I型风暴如此高的亮度温度和其他一些性质。我们提出的模型与不平衡湍流的动力学尺度阿尔文波产生一个不对称的准线性平台上的电子速度分布的上半部分。朗缪尔共振波的朗道阻尼被抑制,其振幅在热能级以上自发增长。估计的朗缪尔波的饱和水平足够高,以产生观察到的I型无线电发射的基本等离子体频率。在我们的模型中没有出现谐波发射,因为向后传播的朗缪尔波经历了很强的朗道阻尼。我们的模型预测$100\%$极化的意义上的普通(O-)模式的I型发射。
2017-07-07 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Zonal Flows and Turbulence in Fluids and Plasmas
在地球物理学和等离子体背景下,众所周知纬向流是由湍流引起的。我们阐明了从统计均匀湍流无纬向流统计非均匀湍流定常纬向流的过渡。从长谷川-Mima方程出发,我们采用了拟线性近似和统计平均,它保留了大量的定性行为的完整系统。在由此产生的框架内被称为CE 2,我们扩展最近的理解的破坏性的“zonostrophic不稳定性”。纬向不稳定性可以非常普遍地理解为某些湍流背景谱对纬向对称相干模的不稳定性。作为一种特殊情况,背景光谱可以仅由单一模式组成。我们发现,在这种情况下,从CE 2形式主义的纬向不稳定的色散关系,正好减少到广义调制不稳定的四模截断。然后,我们表明,纬向流构成斑图形成在湍流浴。纬转不稳定性是模式形成系统的I型$_s$不稳定性的一个例子。对称性破缺就是统计均匀性。在分叉点附近,CE 2的慢动力学由一个著名的振幅方程,即真实的Ginzburg-Landau方程控制。这个振幅方程的重要特征是多重的,因此也是CE 2系统的重要特征。首先,纬向流波长不是唯一的。在一个理想化的无限系统中,存在一个连续的带状流波长带,允许非线性平衡。其次,在这些波长中,只有那些在较小子带内的波长是稳定的。不稳定的波长必须演化到稳定的波长;这个过程表现为合并射流。这些行为…
2015-03-22 nlin.PS physics.ao-ph physics.plasm-ph
Entropic Force in MHD, MHD turbulence, and the Entropy-Kinetic Equation
本文研究源于空间无序的排斥性熵力,将其应用于磁流体动力学,发现其显著影响湍流谱斜率(与回旋动理学模拟一致),并基于吉布斯-玻尔兹曼熵将刘维尔方程重构为熵-动理学方程,以描述经典熵的自洽演化。
2023-05-14 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph physics.space-ph
Nonlinear mode coupling and energetics of driven magnetized shear-flow turbulence
本研究针对二维磁化开尔文-亥姆霍兹不稳定性驱动湍流的饱和问题,通过引入本征模非线性耦合拓展能量转移分析,揭示了大尺度稳定模在湍流饱和中的关键作用,并提出了适用于聚变和天体物理等离子体的降阶湍流模型思路。
2023-07-17 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Universal power-law distribution functions in an electromagnetic kinetic plasma: implications for the inverted temperature profile in the solar corona
本文提出电磁动力学等离子体弛豫的自洽准线性理论,发现粒子分布趋于普适 $v^{-5}$ 尾部,大尺度电磁场优先加速快粒子,该机制解释了日冕中温度倒置现象。
2025-08-11 astro-ph.HE astro-ph.SR cond-mat.stat-mech
Electron Acceleration via Lower-Hybrid Drift Instability in Astrophysical Plasmas: Dependence on Plasma Beta and Suprathermal Electron Distributions
本研究拓展低杂漂移不稳定性(LHDI)电子加速研究至更广天体等离子体环境,通过准线性模型确定等离子体β与超热电子谱斜率的加速临界值,发现超热电子可显著提升高β等离子体中的LHDI电子加速效率。
2025-10-21 astro-ph.HE physics.plasm-ph