Synthetic Fe XIII 1074.7 nm Observations of Torsional Alfvén Waves in Coronal Waveguides
Northumbria University（诺森比亚大学）；National Solar Observatory（国家太阳观测台）
该研究通过三维磁流体动力学模拟结合pyCELP框架，分析了宁静太阳和活动区两种等离子体状态下扭转阿尔文波的观测特性，指出活动区中无扭转驱动器时也会出现易被误判的红蓝多普勒不对称性。
2026-08-11 astro-ph.SR
3D numerical simulations of propagating two-fluid, torsional Alfvén waves and heating of a partially-ionized solar chromosphere
我们提出了一个新的见解的传播，衰减和耗散的两种流体，扭转阿尔文波的背景下加热的太阳低层大气。通过对部分电离等离子体的数值模拟，我们求解了三维笛卡尔几何中离子+电子和中性流体的双流体方程组。我们最初实现一个无电流的磁场配置，对应于一个磁通量管，是植根于太阳光球层和扩展到色球层和日冕。我们将模拟区域的下边界放在低色球层，在那里离子和中性粒子开始解耦，并在那里实现一个单色驱动器，直接生成波周期为30 s的Alfvén波。随着离子-中性漂移随高度增加，双流体效应变得更加显著，并且在离子-中性碰撞过程中，Alfvén波和磁声波携带的能量都可以热化。事实上，我们观察到等离子体温度沿磁通量-管的显着增加。总之，双流体扭转阿尔芬波可能在太阳色球层加热中发挥作用。
2021-06-19 astro-ph.SR
Enhanced Phase Mixing of Torsional Alfvén Waves in Stratified and Divergent Solar Coronal Structures, Paper I: Linear Solutions
我们推导出一个修正的解析解的扭转阿尔文波的传播和增强相位混合，在一个潜在的磁场与指数发散的磁力线，嵌入在一个分层的太阳日冕。此外，我们开发了一个名为TAWAS的程序，该程序使用IDL软件语言计算描述扭转Alfvén波的解析解。然后，我们使用TAWAS来证明，我们对解析解的修正和包含波反射对阿尔文波阻尼有显着的影响。我们继续利用TAWAS进行参数研究，以确定条件下，增强相混合是最强的。我们发现，相位混合是最强的高频阿尔芬波在磁场与高度发散的磁力线和没有密度分层。然后，我们提出了一个有限差分求解器，Wigglewave，它直接解决了系统的线性化演化方程。比较TAWAS和Wigglewave的解决方案，我们看到，我们的分析解决方案是准确的WKB近似的限制内，但低估了波阻尼，所造成的增强相位混合，超出WKB限制。TAWAS和Wigglewave都求解线性化的控制方程，而不是完整的非线性MHD方程。论文II将考虑模拟，解决了完整的MHD方程，包括重要的非线性效应。
2022-01-07 astro-ph.SR
Diagnostics of plasma ionisation using torsional Alfén waves
利用最近观测到的扭转阿尔文波在太阳耀斑，我们确定的电离状态的等离子体考虑到阿尔文波传播的部分电离的日珥等离子体。我们推导了波的演化方程，并将解析解与观测结果进行了比较，以确定中性粒子的数密度。使用一个单一的流体等离子体近似，其中波阻尼提供的考林电阻率，我们研究的时间演化的波。通过将方程的解与观测数据（周期、振幅、传播速度）进行比较，我们确定了考林电阻率的值，这使我们得出了部分电离等离子体中中性粒子数量的结论，这是一个无法直接或间接测量的数量。我们的研究结果表明，阻尼扭转阿尔文波是一个理想的诊断工具的电离状态的等离子体。利用一个简单的模型，我们发现在扭转阿尔文波的观测温度下，中性粒子的数量级为$5\times 10^{10}$ cm $^{-3}$。
2020-02-19 astro-ph.SR
Numerical Simulations of Torsional Alfvén Waves in Axisymmetric Solar Magnetic Flux Tubes
我们数值研究了阿尔文波沿轴对称和非等温太阳通量管嵌入太阳大气中传播。管磁场是无电流的，并且随高度发散，并且波由沿着管磁场线的周期性驱动器激发。主要结果是，两个波变量，速度和磁场扰动的方位角方向，表现不同的结果沿管的物理参数的梯度。为了解释这些差异的波的行为，时间演化的波变量和由此产生的截止周期为每个波变量的计算，并用于确定在太阳色球层中的区域，强烈的波反射可能发生。
2017-01-17 astro-ph.SR
Transition to turbulence in nonuniform coronal loops driven by torsional Alfvén waves. II. Extended analysis and effect of magnetic twist
在以前的工作中已经表明，扭转阿尔文波可以在具有纯轴向磁场的非均匀日冕环中驱动湍流。在这里，我们探讨的作用，磁扭曲。我们的模型作为一个横向不均匀的直通量管，锚定在光球，并嵌入在一个统一的日冕环境的日冕环。我们认为磁场是扭曲的，并通过模型的自由参数来控制磁扭曲的强度。我们激发纵向基本模式的立扭阿尔芬波，其时间演化是通过高分辨率的三维理想磁流体动力学数值模拟。我们发现扭转阿尔文波的相位混合在垂直于磁场线的方向上产生速度剪切。速度切变最终触发开尔文-亥姆霍兹不稳定性（KHi）。在弱扭曲的磁管中，KHi能够非线性地增长，随后，在冠状环中以与未扭曲的情况类似的方式驱动湍流。如果磁扭曲仍然很弱，磁扭曲的作用是延迟KHi的开始，减缓湍流的发展。相反，当磁扭曲足够强时，磁张力可以抑制KHi的非线性增长，即使KHi已经被相位混合剪切局部激发。因此，在强扭曲环中不会产生湍流
2022-09-19 astro-ph.SR
Torsional Alfven Waves in Solar Magnetic Flux Tubes of Axial Symmetry
目的：研究扭转阿尔文波在轴对称太阳磁通量管中的传播和能量传递。研究方法：本文提出了一种轴对称太阳磁通量管的解析模型，通过指定一个磁通量，导出了平衡质量密度和气体压力的一般解析公式。该模型的主要优点是它可以很容易地适用于任何轴对称磁结构。该模型被用来数值模拟的非线性阿尔文波的传播，这种二维轴对称的磁通管埋在太阳大气中。这些波由速度方位角分量中的局部脉冲激发，并在太阳光球层顶部发射，它们传播通过太阳色球层、过渡区，并进入日冕。结果如下：我们的数值模拟的结果揭示了一个复杂的情况下，扭曲的磁场线和流动与扭转阿尔文波以及能量转移到磁声波所触发的阿尔文波，类似于垂直射流。阿尔文波在过渡区经历约5%振幅的反射。磁场（速度）扰动的经验衰减（增长）与高度的分析结果。磁声波的动能占阿尔文波总能量的25%。能量转移可能导致局部质量运输的形式的垂直射流，以及局部加热慢磁声波容易耗散在内电晕。
2015-01-01 astro-ph.SR
Propagating torsional Alfvén waves in thermally active solar plasma
本研究的目的是揭示与热不平衡的影响，由于不平等的冷却和加热速率引起的密度和温度扰动在太阳活动区托管传播扭转或剪切阿尔文波。基于二阶细通量管近似，给出了非理想条件下与Alfvén波有关的非线性力的描述。这提供了深入了解阿尔文诱导的运动的影响，在热激活等离子体中的薄磁结构的边界。得到了描述非线性扭转Alfvén波产生纵向速度扰动和密度扰动的过程的方程，并进行了解析求解。结果表明，相移（与理想情况相比）和振幅的诱导纵向等离子体运动对母亲阿尔文波的周期是更大的剪切阿尔文波相比，扭转阿尔文波，虽然遵循相同的模式。热不平衡对诱导的速度扰动的影响的差异是由等离子体β虽然它的效果更强的剪切波。推导出对于谐波Alfvén驱动器，感生的密度扰动不受热不平衡的影响。
2022-07-20 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Torsional Alfvén waves in solar partially ionized plasma: effects of neutral helium and stratification
离子-中性粒子碰撞可能导致色球和日珥等离子体中阿尔芬波的衰减。在一定温度区间内，中性氦原子的加入使阻尼增大，此时中性氦原子与中性氢原子的比例增大。因此，氢和氦的电离度的高度依赖性可能会影响阿尔芬波的阻尼率。研究了中性氦对太阳色球层分层部分电离等离子体中阿尔芬波的阻尼作用。我们考虑一个磁通量管，这是扩大到1000公里的高度，然后成为垂直由于合并与相邻的管，并研究线性扭转阿尔芬波的动力学存在的中性氢和中性氦原子。我们从三流体描述的等离子体，从而推导出单流体磁流体动力学（MHD）方程扭转阿尔芬波。薄通量管近似允许获得在管的下部的波的色散关系，而稳态Alfven波的空间依赖性由贝塞尔型方程在管的上部。对单流体MHD方程组进行连续推导，得到了一个新的中性氦Cowling扩散系数，它不同于以往所用的扩散系数。发现短周期（<5s）的扭转阿尔芬波在色球网络中由于离子-中性粒子碰撞而迅速衰减。另一方面，较长周期（> 5 s）的波不会到达过渡区，因为它们在网络核心中的较低高度处会消失。扭转阿尔芬波通过色球层进入日冕的传播应谨慎考虑：低频波由于分层而消失，而高频波由于离子中性碰撞而衰减。
2013-05-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
On collective nature of nonlinear torsional Alfvén waves
本文结合 Athena++ 数值模拟与二阶微扰理论，发现非线性扭转阿尔文波会产生径向均匀的集体密度扰动，为太阳大气观测识别提供新特征。
2023-05-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph
The First Ionization Potential Effect from the Ponderomotive Force: On the Polarization and Coronal Origin of the Alfven Waves
我们调查更详细的色球阿尔芬波的起源，引起分离的离子和中性粒子，第一电离势效应（FIP），通过有质动力的作用。在开放领域的地区，我们的模型分馏的等离子体上升流速度通过色球的剪切（或平面）和扭转阿尔芬波的光球起源的依赖。这些不同主要是通过他们的参数耦合慢模式波。剪切Alfven波出现再现观察到的分馏模型参数的范围更广，并提出了一个“微调”的问题比扭转波。在封闭场区域，我们研究了阿尔芬波与光球和日冕起源产生的分馏。波与日冕的起源，在或接近与日冕环共振，提供了一个显着更好的匹配，以观察到的丰度比光球波，剪切波和扭转波在这种情况下，给基本上无法区分的分馏。这种日冕波可能是纳米耀斑日冕加热机制的结果，除了加热日冕等离子体外，还释放出阿尔芬波，阿尔芬波可以向下传播到环足点，并在从色球层反射回日冕时通过有质动力引起FIP分馏。
2017-07-17 astro-ph.SR
Energy transport and heating by torsional Alfvén waves propagating from the photosphere to the corona in the quiet Sun
在太阳大气层中，阿尔文波被认为在能量从光球层到日冕和太阳风的传递中，以及在色球层的加热中扮演着重要的角色。我们进行了数值计算，以调查与扭转阿尔文波传播的磁通量管，扩大从光球日冕在安静的太阳条件下的能量传输和耗散。我们放置一个宽带驱动器的光球注入的波能量通量的$10^7$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$和考虑欧姆的磁扩散和离子中性碰撞的耗散机制。我们发现，只有一小部分的驱动通量，$\sim 10^5$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$，能够达到日冕的高度，但它可能足以部分地补偿总的日冕能量损失。对于1 kG的光球场强度，最大透射率的频率为$\sim 5$ mHz，并且对于较弱/较强的场，最大透射率的频率偏移到较小/较大的频率。较低的频率在过渡区被反射，而较高的频率被耗散，产生足够的热量来平衡色球辐射损失。中、低色球层的加热主要是由于欧姆耗散，而在高色球层中离子中性摩擦占主导地位。由于磁场的扩展，欧姆扩散被相混合增强。这种效应的重要后果是增加色球耗散，从而减少到达日冕的能量通量。我们提供了经验拟合的透射系数，可用作输入的日冕模型。
2018-12-04 astro-ph.SR
Nonlinear evolution of short-wavelength torsional Alfven waves
本文分析了直磁通量管中填充低密度$β$等离子体和周围有低密度等离子体时扭转Alfvén波的非线性演化。这种磁管特别是模拟了日冕环或极地羽流的一部分。波长取为与管半径相当。我们使用理想磁流体力学进行数值模拟的波的传播。我们发现，扭转波非线性地诱导三种压缩流：在阿尔文速度的平行流，构成沿磁场，管波，并在径向方向上的横向流动，与香肠快磁声模式的散装等离子体运动。此外，非线性扭转波变陡，传播速度增加。后一种效应导致扭转波前的渐进畸变，即非线性相位混合。由于扭转波振幅在管半径上的固有不均匀性，非线性效应在具有较高振幅的区域中更加显著。在磁通管的轴线上，它们总是不存在。在波振幅的线性径向轮廓的情况下，非线性效应局限于管边界附近的环形区域中。因此，在太阳和恒星日冕中由扭转阿尔文波驱动的平行压缩流在垂直方向上基本上是不均匀的。波能附加汇的存在降低了扭转Alfvén波中非线性平行叶栅的效率。
2017-05-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Structured Slow Solar Wind Variability: Streamer-blob Flux Ropes and Torsional Alfvén Waves
缓慢的太阳风在从几分钟到几天的时间尺度上表现出很强的变化，这可能与扩展日冕中的磁重联过程有关。Higginson 2017 b提出了一个数值磁流体动力学模拟，该模拟显示交换磁重联是普遍存在的，并且很可能是释放大部分缓慢太阳风的原因，特别是沿着被称为分离网（S-Web）的拓扑特征。在这里，我们继续我们的分析，侧重于结构缓慢的太阳风变化的两个具体方面。第一种是存在于缓慢的太阳风附近的日光层电流片，第二种我们预测应该存在于任何地方的S-Web慢太阳风观察。对于第一种类型，我们研究了三维磁通量绳的演变形成的头盔流光带的顶部重联在日光层电流片（HCS）。第二，我们研究了模拟的远程和现场签名的大规模扭转阿尔文波（TAW）传播沿S-Web弧高纬度。我们描述了HCS中重联产生的通量绳之间的相似性和差异，这类似于众所周知的“流光斑点”的观测，和类似结构的TAW。我们讨论了我们的研究结果的复杂性的HCS和周围的等离子体片，粒子加速的潜力，以及交换重连的情况下，可能会产生TAW在太阳日冕的影响。我们讨论的预测，从我们的模拟结果的动态缓慢太阳风在扩展的日冕和内日光层。
2018-05-10 astro-ph.SR
Modeling the effects of a lightbridge on oscillations in a solar pore
本文通过将太阳孔隙光桥建模为两根被弱场薄层隔开的相互作用磁通量管，数值求解三维MHD方程，发现管间相互作用可自然激发扭转阿尔芬波，且波速与波幅峰值处的局部阿尔芬速度一致。
2024-09-23 astro-ph.SR
Observations of Fan-Spine Topology by Solar Orbiter/EUI: Rotational Motions and Indications of Alfvén Waves
利用太阳轨道器三台仪器观测到倒Y形结构中的扭转阿尔文波迹象，结合磁场与光谱数据确认旋转运动，为日冕波动研究提供新证据。
2024-04-16 astro-ph.SR
The first in-situ observation of torsional Alfven waves during the interaction of large-scale magnetic clouds
日冕物质抛射（CMEs）等大尺度磁云是空间天气的基本驱动力。行星际空间中多个日冕物质抛射的相互作用影响着它们的动力学演化和地球效应。复杂和合并的多个磁云出现作为相互作用的日冕物质抛射的现场签名。Alfven波被推测为在相互作用期间的主要可能的能量交换/耗散机制之一。然而，在文献中没有发现这样的观察证据。CME-CME碰撞事件的个例研究表明，CME的磁能和热能转化为动能。此外，磁重联过程是合理的负责合并的多个磁云。在这里，我们提出了明确的证据，向阳扭转阿尔芬波的相互作用区域后，多个日冕物质抛射的超弹性碰撞。Walen关系被用来确认阿尔芬波在多个CME/磁云的相互作用区域的存在。我们认为阿尔芬波和磁重联是大尺度磁云碰撞过程中可能的能量交换/耗散机制。本研究不仅对日冕物质抛射与磁层的相互作用，而且对可能存在大尺度磁云相互作用的星际介质也具有重要意义。
2018-10-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Problems in Observation and Identification of Torsional Waves in the Lower Solar Atmosphere
记录谱线宽度的周期性变化是观测扭转阿尔文波的主要方法。从理论上讲，这种方法似乎是有效的，但在应用于数据时需要注意一些问题。例如，这些观测值的振幅应该随着盘上位置的变化而变化，并且它们应该与没有强度振荡相关联。我们分析了大量的观测资料，在冕洞和光斑区的线宽周期性非热变化的谱线：Hα，He I 10830，Ca II 8542，Ba II 4554。在大多数情况下，我们在相似的频率下检测到相关的强度振荡。此外，我们没有观察到中心对肢体的依赖性。这就要求讨论该方法的实际有效性和谱线宽度的非热变化的性质的替代解释。根据我们的观测，我们认为记录线轮廓加宽是一个必要的，但不是足够的手段，明确识别扭转阿尔文波在低太阳大气。
2022-12-28 astro-ph.SR
Alfven Waves in the Lower Solar Atmosphere
我们报告了与一个面积为43万平方公里的大亮点群相关的振荡现象的探测，该亮点群位于太阳盘中心附近。小波分析揭示了全宽半最大振荡的周期范围从126到700秒以上的亮点和显着性水平超过99%。这些振幅为每秒2.6公里的振荡与平均蓝移为每秒23公里的色球视线多普勒速度相结合。缺乏同空间强度振荡和横向位移排除了磁声波模式的存在。振荡是由+/-22度的扭转扭转产生的阿尔芬波的特征。跨越亮点直径的180度相移表明，这些扭转阿尔芬振荡在整个增亮过程中是全局诱导的。与这种波模式相关的能量通量足以加热日冕。
2009-03-20 astro-ph.SR
Standing torsional Alfvén waves as the source of the rotational period variation in magnetic early-type stars
本文通过一维磁流体动力学本征模分析，证明驻立扭转阿尔文波可以解释磁性早型恒星的自转周期变化，并推断其内部大尺度磁场更可能集中在表面而非中心。
2024-11-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Interchange Reconnection Alfven Wave Generation
鉴于最近的观测结果的交换重联过程中的太阳日冕和S-Web模型的理论发展缓慢的太阳风，我们扩展了分析的三维MHD模拟交换重联Edmondson等人。J. 707，1427，2009）。具体来说，我们分析的后果，对应于通量开放交换重联动态流光带跳跃。交换重联的磁场重组的信息进行整个系统的阿尔芬波传播远离重联区域，分布的剪切和扭曲所赋予的驱动流，包括脱落注入的应力能量和积累的磁螺旋沿新开放的磁力线。我们在模拟中量化了重连产生的波活动的性质。有一个本地化的高频分量与当前片/重联网站和扩展的低频分量与大规模的扭转阿尔芬波从交换重联场重组产生的。扭转阿尔芬波的特征波长反映了通电双极通量区域的空间尺寸。最后，我们讨论了未来的研究途径，通过模拟这些交换重连驱动波和调查他们的观测签名。
2014-03-04 astro-ph.SR
Alfven seismic vibrations of crustal solid-state plasma in quaking paramagnetic neutron star
建立了核壳双组分顺磁中子星的磁-固-力学模型，研究了地壳电子-核固态等离子体围绕冻结在不动的顺磁核中的磁场轴的旋转、扭转和振荡对中子星响应的影响。特别注意的是节点的无扭转壳对核振动的洛伦兹磁和胡克的弹性力的联合作用下，阻尼是由于剪切粘性应力在地壳固态等离子体的牛顿力。这种环形模式的频率和寿命的频谱公式推导出的解析形式和讨论的上下文中的准周期振荡的X射线爆发通量从震动磁星。振荡爆发发射频率的可用数据的模态分析表明，检测到的变化是地壳阿尔芬的地震振动恢复的磁场应力的洛伦兹力的表现所获得的理论频谱。
2010-11-22 astro-ph.SR
Alfven Waves in the Solar Atmosphere
阿尔芬波被认为是加热太阳静止大气所需的非热能的可行传输者。大量的最新观测，从国家的最先进的设施，报告了阿尔芬波的存在范围内的色球和日冕结构。本文综述了横向扭折和扭转线性磁流体动力学（MHD）波解纠缠特性的研究进展。我们概述了简单而强大的理论，描述了它们在（非）均匀磁结构中的基本特性，这些结构非常类似于真实太阳大气的构建块。
2012-10-12 astro-ph.SR
Magnetic shocks and substructures excited by torsional Alfvén wave interactions in merging expanding flux tubes
在太阳光球层上经常观测到涡旋运动。这些运动可能在能量和动量从低层大气输送到太阳上层大气的过程中发挥关键作用，有助于日冕加热。太阳的低层大气也由复杂的通量管网络组成，这些通量管在色球层和高层大气中扩展和合并。我们进行了数值模拟，以调查的行为的涡旋驱动波传播在一对这样的通量管在一个非力自由的平衡与现实模拟的太阳大气。两个通量管在其足点处被反向旋转的涡流运动独立地扰动。当通量管合并时，涡运动既有线性的也有非线性的相互作用。线性相互作用产生了许多小尺度的瞬态磁子结构，由于由涡旋运动施加的磁应力。因此，由于光球涡旋运动，最初的整体管被分离成复杂的多螺纹管。波的相互作用还驱动振幅增加的叠加，直到它超过局部马赫数，并产生以大约$ 50$ km s $^{-1}$的速度向上传播的激波。冲击波作为向上输送动量和能量的管道，并将局部等离子体加热超过一个数量级，峰值温度约为$60,000$ K。因此，我们提出了一个新的机制，从太阳低层大气到日冕的磁波导的产生。这种波导出现的结果，在相邻的通量管相互作用的扰动。因此，光球涡旋运动的相互作用是太阳低层大气向高层大气能量传输的一个潜在的重要机制。
2018-03-16 astro-ph.SR
The role of torsional Alfven waves in coronal heating
在日冕加热的背景下，在太阳大气中存在的MHD波的动物园中，阿尔芬波受到特别的关注。事实上，这些波构成了一个有吸引力的加热剂，因为它们能够携带足够的能量来加热和维持日冕。然而，由于其不可压缩的性质，这些波需要一种机制，如模式转换（导致冲击加热），相位混合，共振吸收或湍流级联，以加热等离子体。利用偏振、光谱和成像仪器进行的新观测，如日本卫星Hinode或SST或CoMP上的观测，为日冕中存在高能阿尔芬波提供了强有力的证据。为了评估阿尔芬波在日冕加热中的作用，在这项工作中，我们模拟了一个磁通量管受到阿尔芬波加热通过模式转换机制。使用一个1.5维的MHD代码，我们进行了一个参数调查不同的磁通量管的几何形状（长度和膨胀），光球磁场，光球速度振幅和波的性质（单色或白噪声频谱）。结果表明，与光球波振幅和磁场无关，只有长（> 80 μ m）和厚（光球与日冕面积比> 500）的环才能产生和维持日冕。在光球速度振幅的临界值（通常为几公里/秒）以上，日冕不再能维持很长一段时间，并由于波的大动量而崩溃。这些结果建立了几个约束阿尔芬波加热作为日冕加热机制，特别是活动区环。
2009-10-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Torsional Alfven Oscillation in the Regime of Firehose Instability as a Mechanism of Plasma Stratification in a Laboratory Experiment on Modeling a Coronal Arch
A. V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院阿·瓦·加蓬诺夫-格列霍夫应用物理研究所）；Lobachevsky University（罗巴切夫斯基大学）
实验室实验中通过火舌不稳定性 regime 激发反扭阿尔文振荡，导致等离子体分层现象，揭示了等离子体在磁场中的分布机制。
2024-12-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Numerical simulations of turbulence in prominence threads induced by torsional oscillations
本文通过三维MHD数值模拟研究日珥细丝中驻立扭转阿尔芬波经相位混合触发KHI并产生湍流的过程，发现该机制仅造成边界局部加热而非整体加热，并给出了Hα合成观测特征。
2024-01-17 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Centre-to-limb spectro-polarimetric diagnostics of simulated solar photospheric magneto-convection: signatures of photospheric Alfven waves
使用数值模拟的磁化太阳光球进行的辐射磁流体动力学代码，MURaM，和详细的光谱偏振诊断的模拟光球6302A FeI线，光谱偏振特征的阿尔芬波磁化粒间通道的模拟太阳光球进行了分析，在不同的位置在太阳盘。颗粒间通道中的扭转阿尔芬波是水平等离子体运动，它不具有热扰动对应物。我们发现签名的阿尔芬波作为小尺度线轮廓多普勒频移和斯托克斯V面积不对称增强模拟离盘中心观测。这些光球功能消失时，模拟观测退化的望远镜PSF类似的日之一。我们分析了直接观测和确认阿尔芬波存在于太阳光球的可能性。
2014-05-23 astro-ph.SR
Alfvén wave propagation in the partially ionized lower solar atmosphere: a test of the single-fluid approximation
Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学）
本文通过单流体和多流体模型比较，检验了单流体近似在太阳低层大气中阿尔芬波传播中的有效性，发现两者结果基本一致，仅在能量传输和等离子体加热率上有微小差异。
2026-03-04 astro-ph.SR
Transverse waves in coronal flux tubes with thick boundaries: The effect of longitudinal flows
观测表明，在日冕磁环中，横向磁流体动力学（MHD）波和流经常同时存在。由于等离子体和/或磁场的不均匀性，波在阿尔文连续谱中被共振阻尼。共振阻尼在日冕加热的背景下是相关的，因为它提供了一种机制，级联能量到耗散尺度。理论上已经表明，流动的存在会影响波的传播和阻尼，但大多数研究都依赖于不合理的假设，即横向不均匀性被限制在比环半径薄得多的边界层内。在这里，我们提出了一个半解析的技术来探讨流动的影响，共振磁流体波在日冕通量管厚不均匀的边界。我们扩展了已发表的方法，这是最初开发的静态等离子体，为了将流量的影响。我们允许流动速度在非均匀边界内从内部速度到外部速度连续变化。该方法的分析部分是基于表达的波扰动厚的非均匀边界的环路作为一个Frobenius级数，其中包含一个奇异项占阿尔芬共振，而该方法的数值部分包括迭代求解超越色散关系连同方程的阿尔芬共振位置。作为该方法的一个应用，我们研究了流动对磁流体扭折波相速度和共振阻尼长度的影响。我们一致地恢复在以前的研究中得到的薄边界近似的结果。我们将这些结果推广到了厚边界的情形。我们还探讨了使用薄边界近似超出其适用范围的错误。
2019-01-30 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
Radiative activity of magnetic white dwarf undergoing Lorentz-force-driven torsional vibrations
研究了磁白矮星在洛伦兹回复力作用下绕自身偶极磁矩轴作扭转振动时的辐射活动。结果表明，只要内部磁场衰减，脉动白矮星可以将其振动能量转换为磁偶极子发射能量，并以与阿尔芬扭振频率相等的频率振荡。振动能量驱动的辐射最显著的特征是振荡发射周期的延长;周期延长的速率由磁场衰减的速率决定。
2011-01-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
The behavior of transverse waves in nonuniform solar flux tubes. I. Comparison of ideal and resistive results
磁流体动力学（MHD）波是太阳大气中普遍存在的现象。扭折波是磁通量管中的一种横向MHD波，由于共振吸收而被阻尼。对太阳能通量管中扭折磁流体波的理论研究通常是基于这样的简化：密度的横向变化被限制在比管半径薄得多的非均匀层中，即，即所谓的薄边界近似。本文发展了一种通用的解析方法，计算了具有任意厚度横向非均匀层的无压通量管中理想MHD波的色散关系和本征函数。扭结波的结果产生，并与完全数值电阻MHD特征值计算在小电阻率的限制。我们发现，频率和谐振阻尼率是相同的理想和电阻的情况下。厚非均匀层的实际结果偏离薄边界近似中预测的行为，并且强烈依赖于非均匀层的形状。理想MHD中的本征函数与电阻MHD中的本征函数有很大的不同。理想的本征函数显示一个整体的字符，而不均匀层的厚度，而电阻的本征函数是本地化的谐振和普通的电阻Alfvén模式的区别。因此，波能在理想情况下和电阻情况下的空间分布是显著不同的。这提出了一个基本的理论问题，具有明确的观测结果。
2013-09-13 astro-ph.SR
Fast Standing Modes in Transversely Nonuniform Solar Coronal Slabs: Effects of a Finite Plasma Beta
我们研究线性快速驻模的色散特性在横向非均匀的太阳日冕板有限的气体压力，或等价地，有限的等离子体β。我们推导出一个通用的色散关系管理快波在日冕板块的连续横向分布的物理参数包括一个统一的核心，一个统一的外部介质，和过渡层（TL）之间。TL中的配置文件基本上可以是任意的。限制我们自己的前几个分支的快模式，这是最感兴趣的从观测的角度来看，我们发现，一个有限的等离子体β起着最边际的作用，在影响的周期（$P$），阻尼时间（$τ$），和临界纵向波数（$k_{\rm c}$），当$P$和$τ$测量的横向快时间的单位。然而，这些参数通常受到TL配置文件如何描述的显着影响。我们的结论是，对于典型的日冕结构，快驻模的前几个分支的色散特性可以用冷板的简单得多的理论进行评估，只要适当地处理横向剖面，并用横向快时间代替冷MHD中的横向Alfvén时间。
2018-01-28 astro-ph.SR
Contribution of mode coupling and phase-mixing of Alfvén waves to coronal heating
日冕中阿尔文波的相位混合被认为是解释日冕加热的一个可能的候选者。虽然这种情况得到了日冕中携带足够波能的无处不在的振荡的观测和描述小尺度结构中能量集中的理论模型的支持，但仍然不清楚这种波能是否可以维持百万度的日冕。这项工作的目的是评估有多少能量可以通过在圆柱形日冕结构（如日冕环）中传播Alfvénic波引发的相混合过程转换，并估计对日冕加热的影响。为此，我们运行3D磁流体模拟的磁化圆柱体的阿尔文速度变化通过边界壳和一个脚点驱动器被设置为触发扭结模式，该模式耦合到扭转阿尔文模式的边界壳。这些阿尔文波预计相混合和系统允许我们研究随后的热能沉积。我们运行参考模拟来解释主要过程，然后改变模拟参数。当我们考虑高值的磁阻和强足点驱动器时，我们发现i）相混合导致$10^5$ K或更少数量级的温度增加，这取决于边界壳层的结构，ii）这种能量能够平衡仅在加热所涉及的局部区域中的辐射损失，iii）以及驱动器的边界层和持久性如何影响系统的热结构。我们的结论是，由于我们采用的极端物理参数和对系统加热的适度影响，相混合不太可能在全球范围内对日冕加热做出贡献。
2017-03-16 astro-ph.SR
Propagating Oscillations in the Lower Atmosphere under Coronal Holes
本研究的主题是冕洞地区低层大气中的振荡，那里的条件有利于大气层之间的传播。基于光球和色球谱线的光谱观测，我们分析了显示太阳大气层间传播迹象的振荡的特征。利用互谱小波算法，我们发现冕洞下的色球和光球信号都有一个周期在5分钟左右的显著振荡，而冕洞外的信号在光球和色球中没有相互振荡。层之间的相移表明主要向上传播，部分存在驻波。我们还测试了在日冕中传播的扭转阿尔文波起源于低层大气的假设。然而，所观察到的线宽振荡，虽然类似于早期观察到的阿尔文波在开放领域的日冕，似乎与其他MHD模式。如果我们假设我们观察到的振荡与阿尔文波有关，那么这可能只是通过慢MHD波转换的机制。
2021-10-25 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic kink waves in nonuniform solar flux tubes: phase mixing and energy cascade to small scales
磁流体动力学（MHD）扭折波在太阳大气中是普遍存在的。这些波的传播和衰减可能对太阳大气介质中能量的传输和耗散起着相关的作用。然而，在大气等离子体中，横向MHD波能量的耗散的粘性或电阻率需要非常小的空间尺度是有效的。在这里，我们从理论上研究了在非均匀太阳磁通量管由于相位混合的MHD扭结波的小尺度的产生。我们超越了基于全局准模存在的通常方法，该全局准模由于共振吸收而随时间衰减。相反，我们使用一个模式的扩展来表示MHD扭结波作为一个叠加的阿尔文连续模式，相位混合随着时间的推移。这两种技术的比较表明，模态分析是更物理透明的，并描述了全球扭结运动的阻尼和小尺度的建立，由于相混合。此外，我们讨论了共振吸收和相位混合的过程是密切相关的。它们代表了相同的基本物理机制的两个方面：由于自然发生的等离子体和/或磁场不均匀性，从大尺度到小尺度的能量级联。这一过程可能为太阳大气等离子体中横向MHD波能量的有效耗散提供必要的条件。
2015-02-13 astro-ph.SR
MHD Waves and Coronal Seismology: an overview of recent results
最近的观测表明，MHD波和振荡普遍存在于太阳大气中，具有广泛的周期。本文对最近引起激烈争论或正在兴起的磁流体波和日冕地震学的某些方面作了简要的评述。特别是，我们专注于四个主题：（一）目前的争议传播强度扰动沿日冕环，（二）传播横向环振荡的解释，（三）正在进行的搜索日冕（扭转）阿尔芬波和（四）迅速发展的准周期脉动（QPP）在太阳耀斑的主题。
2012-02-09 astro-ph.SR
Generation of Magnetohydrodynamic Waves in Low Solar Atmospheric Flux Tubes by Photospheric Motions
最近的地面和空间观测揭示了太阳光球层对流单体之间存在小尺度运动。在这些区域中，由于颗粒运动和背景磁场的相互作用，产生了小尺度磁通量管。本文研究了这些运动对宽带光球驱动器激发磁流体动力学波的影响。对埋在光球层和低色球层（$β=1$以上）之间的实际太阳重力分层大气中的磁通量管中线性磁流体动力学波的传播进行了数值实验。水平和垂直速度场驱动器模拟颗粒抖振和太阳全球振荡。一个统一的扭转驱动程序，以及阿基米德和对数螺旋驱动程序模仿观察到的太阳光球扭转运动。结果进行了分析，使用一种新的方法提取的平行，垂直和方位角分量的扰动，这迎合了线性和非线性的情况下。采用这种方法产生的波模式的数值模拟中激发的识别，并通过速度扰动和波能量通量的激发模式进行比较。计算波能通量分布，使激发模式的相对强度的量化。扭转驱动器主要激发Alfvén模式（约占总通量的60%），缓慢扭结模式的贡献很小，对于对数螺旋驱动器，还有少量的缓慢香肠模式。水平和垂直驱动器分别激励主要是慢扭结或快香肠模式，具有取决于通量表面半径的小变化。
2014-11-07 astro-ph.SR
Torsional oscillations of a magnetar with a tangled magnetic field
我们提出了一个方案，在磁星耀斑中观察到的准周期性振荡，其中恒星磁场的纠缠分量引入近各向同性应力，使流体核心的恒星的有效剪切模量。在一个简单的、说明性的恒定密度模型中，纠缠场消除了有组织场在恒星核心中存在的有问题的阿尔文连续体。对于与从SGR 1806-20和1900+14中的$\sim 10^{15}$ G的测得偶极场推断出的能量密度相当的缠结场能量密度，存在具有约20 Hz的基频和$\sim 10$ Hz的模式间距的扭转模式。对于固定的恒星质量和半径，该模型只有一个自由参数，并可以解释{ \em每}观测到的QPO在160 Hz以下的SGR 1806-20和1900+14在3 Hz以内。层结和地壳应力的综合效应通常会使扭转振荡的频率降低$<10$ %，并使最低频率的基频增加50%，因此恒星可以被视为具有恒定的密度。我们解决的问题，模式的激发突然重新调整的恒星磁层。虽然在激发模式的总能量是在巨大的耀斑的能量预算，表面振幅是恒星半径的$< 10^{-3}$的全球振荡，并强烈降低模式频率。SGR 1806-20报告的626 Hz QPO在激发超过恒星半径的表面振幅$10^{-6}$时特别成问题。
2015-03-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Giant overreflection of magnetohydrodynamic waves from inhomogeneous plasmas with nonuniform shear flows
本文采用不变量嵌入法对非均匀平面分层等离子体中磁流体动力学波的反射、透射系数和场分布进行了精确的数值计算，从理论上研究了非均匀剪切流存在下磁流体动力学波的模式转换和共振过反射。考虑了流速和外磁场垂直于非均匀性方向，且流速和等离子体密度沿其任意变化的情况。当存在剪切流时，波频率被多普勒频移局部调制，并且在调制频率为负且其绝对值与局部阿尔文频率或慢频率相匹配的地方发生共振放大和过反射。对于许多不同类型的密度和流速剖面，我们发现，特别是当参数是这样的入射波是全反射，出现了一个巨大的过反射率远大于10在一个相当广泛的范围内的入射角，频率，和等离子体$β$和其最大值达到大于$10^5$的值。在有限的$β$等离子体中，入射的快磁声波和慢磁声波都能引起强烈的过反射，并且在等离子体中出现了多个Alfvén共振和慢磁共振的位置.我们解释了过度反射的机制，在形成的不均匀和开放的腔接近共振和强烈增强的波能量，由于半束缚态的发生。我们给出了磁化地球和太阳等离子体的观测结果的讨论。
2022-11-23 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Standing Sausage Modes In Nonuniform Magnetic Tubes: An Inversion Scheme For Inferring Flare Loop Parameters
耀斑环中的“站立香肠”模对于解释太阳耀斑光变曲线中的准周期脉动（QPP）具有重要意义。我们提出了一个反演方案，始终使用其周期$P$和阻尼时间$τ$诊断耀斑环参数。本文导出了无压直管中线性香肠波的一般色散关系，其中横向密度不均匀性发生在任意宽度的$l$层中，并且具有任意形式。我们发现$P$和$τ$取决于$[R/v_{\rm Ai}, L/R, l/R, ρ_{\rm i}/ρ_{\rm e}]$的组合，其中$R$是环路半径，$L$是环路长度，$v_{\rm Ai}$是内部阿尔文速度，而$ρ_{\rm i}/ρ_{\rm e}$是密度对比度。对于所检查的所有密度分布，当$L/R \gg 1$时，$P$和$τ$经历饱和，当$L/R$足够大时，在具有特定密度分布的$[R/v_{\rm Ai}, l/R, ρ_{\rm i}/ρ_{\rm e}]$空间中产生反转曲线。当应用于空间未分辨的QPP事件时，该方案产生$R/v_{\rm Ai}$是最佳约束，而$l/R$对应于另一个极端。对于空间分辨的QPP，虽然不能预先假设$L/R \gg 1$，但由于附加的几何约束，反演曲线仍然是可能的。当空间分辨的QPP事件涉及另一模式时，如最近事件的情况，可以推断出$[v_{\rm Ai}, l, ρ_{\rm i}/ρ_{\rm e}]$的全集。我们的结论是，所提出的计划提供了一个有用的工具，磁地震开发QP…
2015-09-04 astro-ph.SR
Stirring the Base of the Solar Wind: On Heat Transfer and Vortex Formation
目前的太阳风模型必须近似（或忽略）太阳大气中的小尺度动力学，然而这些动力学在塑造新兴的波湍流光谱和最终加热/加速日冕等离子体方面可能很重要。Bifrost代码生成了太阳大气的真实模拟，有助于分析目前处于或超过现代太阳望远镜极限的空间和时间尺度。在这项研究中，彩虹模拟被配置为代表太阳大气中的日冕洞区域，从快速太阳风出现。模拟从上层对流区（光球层以下2.5微米）延伸到低日冕（光球层以上14.5微米），水平范围为24微米× 24微米。光球层流动对日冕磁场的扭曲，有效地将能量注入低日冕。在低日冕直径为1 - 5微米的扭曲磁结构中，通常可以观察到高达$^{-2}$ kWm的坡印廷通量。扭转阿尔文波沿着这些结构传播，随后将逃逸到太阳风中。然而，这些波从上边界条件的反射使得很难明确量化新兴的阿尔文波能通量。这项研究代表了量化的条件下，在基地的太阳风使用彩虹模拟的第一步。结果表明，日冕磁场容易被光球流编织和扭曲。温度和密度的差异形成活跃的搅拌运动和那些没有的区域之间。对流中更强的类似水池的流动，与磁集中同时发生，通过磁漏斗网络向上发射扭转阿尔文波，预计这将增强太阳风中磁之字形的湍流生成。
2022-07-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Reconnection-Driven Magnetohydrodynamic Turbulence in a Simulated Coronal-Hole Jet
极端紫外线和X射线喷流经常出现在太阳的磁开放冕洞中，特别是在太阳高纬度地区。当这些喷流通过外日冕向内日球层传播时，白光日冕仪可以观测到其中的一些喷流，有人提出，它们会引起在太阳风中原位检测到的微流和扭转阿尔文波。为了预测和理解冠孔射流的签名，我们已经进行了详细的统计分析，这样的射流模拟自适应细化磁流体动力学模型。结果证实了三维的，reconnectiondriven磁湍流的模拟的产生和持久性。我们计算了喷流内磁涨落的空间相关性，发现它们与Müller - Biskamp标度模型吻合得最好，该模型包括通过流体动力学湍流级联耦合的各种大小的间歇电流片。磁涨落的各向异性和电流片的空间取向与非线性阿尔文波的集合一致。这些性质也反映了由重连磁场的几何形状所施加的总体准直射流结构。与湍流观测的比较表明，射流尾流中的湍流与快速太阳风中的湍流在数量上是一致的。
2016-07-13 astro-ph.SR
Varying Driver Velocity Fields in Photospheric MHD Wave Simulations
扭转运动在太阳大气中是普遍存在的。在这项工作中，我们进行了三维数值模拟，模拟了涡旋型光球驱动器与高斯空间分布。该驱动器被实现为在嵌入在现实太阳大气中的轴对称的3D磁通量管中激发MHD波。改变驱动器的高斯宽度，并比较所产生的扰动。速度矢量被分解为平行，垂直和方位角分量相对于预定义的磁通量表面。这些分量分别大致对应于快、慢和Alfven模式。从这些速度计算相应的波能通量，使我们能够估计每个模式的能量通量的贡献。对于最西驱动器（$0.15$ Mm），并行分量占通量的$\sim 55 - 65\%$。对于最宽的驱动器（$0.35$ μ m），该贡献随着驱动器宽度的增加而平滑地增加，直到接近$90\%$。垂直分量和方位分量的相对重要性以相似的速率降低。方位角能通量在最宽驱动器的$\sim 35\%$和最宽驱动器的$< 10\%$之间变化。类似地，垂直通量为$\sim 25 - 10\%$。我们还证明了快速模式对应于香肠波在我们的模拟。因此，我们的研究结果表明，快速香肠波很容易激发这个驱动程序，它携带了大部分的能量传输。对于这种涡旋型驱动器，阿尔芬波不贡献显著量的能量。
2018-07-26 astro-ph.SR
Reconnection-Driven Coronal-Hole Jets with Gravity and Solar Wind
冕洞喷流普遍存在于太阳冕洞中，在极紫外线和X射线亮点处，与少数磁极性的侵入有关。这些喷流的嵌入偶极模型假设它们是由嵌入偶极的应力闭合场与周围冕洞的开放场之间的爆炸性、快速重联驱动的。以前的数值研究在笛卡尔几何，假设均匀的环境磁场和等离子体，而忽略重力和太阳风，表明该模型是强大的，可以产生类似喷流的事件在简单的配置。我们扩展了这些调查，包括球面几何，重力，和太阳风在一个不均匀的，冕洞般的环境大气。我们的模拟证实，射流是由一个扭结状的不稳定性的内部封闭的字段，这会导致一个突发的封闭和外部开放的字段之间的重新连接，发射螺旋射流的发病。我们的新结果表明，射流传播是持续通过外电晕，在一个旅行的非线性阿尔芬波前的形式落后于缓慢移动的等离子体密度增强被压缩和加速的波。这一发现与白光冕洞喷流的观测结果一致，并可以解释在太阳风中原位检测到的微流和扭转阿尔芬波。我们还使用我们的数值结果来推导出的日冕源区域的属性和所产生的喷流，这可以对观测测试的特性之间的标度关系。
2016-06-29 astro-ph.SR
Magnetic Untwisting in Solar Jets that Go into the Outer Corona in Polar Coronal Holes
我们研究了在极冕洞观测到的14个大型太阳喷流。在SDO/AIA的EUV电影中，每一个喷流看起来都与大多数在冕洞中爆发的X射线喷流和EUV喷流相似，但每一个喷流都比大多数喷流更高，以至于在SOHO/LASCO/C2日冕仪的图像中，在2.2 RSun以上的外日冕中观察到它。从AIA He II 304高速摄影和LASCO/C2的运行差图像中，我们发现：（1）喷流的前部以几倍于音速的速度在2.2RSun以下穿过日冕，（2）喷流在爆发时表现出极大的自旋;（3）在外冕区，大部分喷流有可测量的摆动和几度振幅的弯曲，有三个喷流的摆动是周期为1小时量级的振荡。这些特征表明，这些射流中的驱动器是基本上是大振幅的磁解扭波（即，非线性）扭转Alfven波，其在喷流爆发时通过交换重联而被放入喷流中的重联开放场中。从测量的旋转和摇摆，我们估计，磁解扭波失去了它的大部分能量在低于2.2 RSun的内日冕。我们指出，在II型针状体中观察到的扭转波可能会以与我们的大喷流中的磁解扭波相同的方式在日冕中消散，从而为冕洞中的日冕加热提供动力。
2015-04-14 astro-ph.SR
Joint action of phase mixing and nonlinear effects in MHD waves propagating in coronal loops
本文通过可压缩MHD数值模拟，研究日冕环中Alfvén波相位混合与非线性湍流级联的联合作用，发现两者协同产生小尺度结构并缩短耗散时间，湍流扰动还通过扭曲背景密度加速小尺度形成。
2023-12-23 astro-ph.SR
A persistent quiet-Sun small-scale tornado III. Waves
涡流可以产生多种波型。一个持续的1.7小时的涡流与一个显着的子结构最近的振荡分析表明存在各种类型的波在it. We调查的性质和特点，波在这个安静的太阳涡流，以更好地了解其物理和动力学。我们使用了一个交叉小波频谱分析对哈和钙II 8542强度时间序列在不同的波长，因此，大气高度，获得与CRISP/SST，以及派生哈多普勒速度和半高全宽（FWHM）时间序列。我们构造了半色调频率-相位差图，并研究了不同波模的存在和传播特性。我们的分析表明存在向上传播的Alfvenic型波，其相速为~20-30 km/s。占主导地位的波模式似乎是快速扭结波模式，但是，我们的分析也表明存在局部Alfvenic扭波有关的动态个别色球漩涡，包括涡流的子结构。Ha V-I相位差分析似乎暗示存在一个驻波图案，可能是由向上传播的扭结波与向下传播的在过渡区或日冕反射的扭结波的干涉引起的。此外，结果提供了进一步的证据，中心色球涡旋驱动的涡旋流的动力学。这是第一次详尽的相位差分析内的涡流，探讨不同的波模式的性质和动力学在it. The问题，然而，是否，以及如何，导出的波模式的耗散发生，如果涡流最终发挥作用的能量收支的上层太阳大气仍然开放。
2020-10-13 astro-ph.SR
The effect of a twisted magnetic field on the phase mixing of the kink magnetohydrodynamic waves in coronal loops
日冕扭曲磁场的存在有观测证据。这启发我们研究扭曲磁场对日冕环中磁流体动力学（MHD）扭折波演化的影响。为此，我们在长波长极限下求解了磁扭曲非均匀冕流管中的不可压缩线性化MHD方程。结果表明，扭转磁场可以增强或减弱Alfvén连续模的相位混合速率和整体扭折振荡的衰减速率，这取决于扭转模型以及纵向（$k_z$）和方位（$m$）波数的符号.我们的研究结果还证实，在扭曲的磁场的存在下，当两个波数$m$和$k_z$之一的符号被改变时，相对于传播方向的对称性被破坏。即使是很小的扭曲量也会对能量级联到小尺度的过程产生重要影响。
2017-08-26 astro-ph.SR
The generation and damping of propagating MHD kink waves in the solar atmosphere
将太阳上层大气加热到一百万度以上和将太阳风加速到每秒几百公里所需的非热能的来源仍然不清楚。提供所需能量通量的一种机制是不可压缩的扭转阿尔文和扭结磁流体动力学（MHD）波，它们是由太阳普遍而复杂的磁场支持的磁主导波。特别是，最近已经观察到传播的MHD扭结波在整个太阳大气中无处不在，但是，直到现在，扭结波能量在整个太阳大气中传输的关键细节还不清楚。在这里，无处不在的波被利用的统计研究在高度动态的太阳色球层。这个大规模的调查允许确定色球扭结波速度功率谱，一个缺失的环节，必要的确定光球和日冕之间的能量传输。最重要的是，功率谱包含的证据表明，水平光球运动是在静止的太阳扭结波产生的主要机制。此外，测量的日冕功率谱的比较，揭示频率依赖的传输配置文件表明有增强阻尼的扭结波在较低的日冕。
2014-01-28 astro-ph.SR
Quasimodes in the cusp continuum in nonuniform magnetic flux tubes
磁流体波的研究对于理解太阳大气加热和太阳大气地震学都有重要意义。在这个领域中，对圆柱体中的波模式特性的分析研究特别令人感兴趣，因为许多大气结构可以在第一近似中被建模。我们使用线性化的理想MHD研究准模式（通过共振吸收阻尼的全球模式）的频率在尖点连续，在一个直圆柱体与圆形基地和非均匀层在其边界上，分离两个均匀的等离子体区域内部和外部。我们特别感兴趣的是这些模式的阻尼，因此将试图确定它们的频率作为背景参数的函数。对理想MHD方程进行线性化后，得到了非均匀层中扰动总压的二阶微分方程的解，其形式为围绕正则奇点（Alfvén和尖点共振位置）的Frobenius级数，以及围绕正则奇点的幂级数。通过适当地连接这些解决方案，通过非均匀层，并与均匀区域的内部和外部的圆柱体的解决方案，我们推导出系统的本征模的频率的色散关系。从色散关系，也可以找到准模的频率，即使它们不是本征模。作为一个例子，我们发现的慢表面香肠准模的频率作为非均匀层的宽度的函数，为光球条件相关的纵向波数的值。研究结果与另一篇研究电阻慢表面香肠本征模的论文中的结果相吻合。我们还讨论了准模的微扰分布和连续模的本征函数。
2022-03-04 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Nonlinear evolution of fluting oscillations in coronal flux tubes
该研究通过三维理想MHD数值模拟发现，日冕磁流管的槽纹模因共振吸收呈过阻尼，还会触发开尔文-亥姆霍兹等不稳定性，难以形成长寿命相干振荡，解释了其难以观测的原因。
2024-12-12 astro-ph.SR
The Emergence of a Twisted Flux Tube into the Solar Atmosphere: Sunspot Rotations and the Formation of a Coronal Flux Rope
我们提出了一个三维模拟的动态出现的扭曲的磁通量管从太阳对流层的顶层到太阳大气和日冕。据发现，在短暂的初始阶段的磁通量出现期间，两极的双极区域成为分离和相交的光球管成为垂直的，显着的旋转运动设置在每个极性内。两个极性的旋转运动被发现扭曲了出现的字段的内部场线，使他们改变他们的方向成一个相反的配置（即从负极性指向正极性的中性线）。结果，在日冕中形成了具有S形、浸入的芯场的磁通绳，并且随着磁通绳足点的扭曲继续，磁通绳的中心在日冕中以增加的速度上升。两极的旋转运动是非线性扭转阿尔芬波沿着通量管传播的结果，它将显著的扭曲从通量管的内部部分传输到其扩张的冠状部分。这是一个基本的过程，其中扭曲的通量绳在日冕中发展，并增加扭曲和磁能，导致太阳爆发。
2009-03-06 astro-ph.SR
