在极光Farley-Buneman turbulence中模式耦合和非线性朗道阻尼效应

极光E区Farley-Buneman turbulence共振增宽理论

Resonance broadening theory of Farley-Buneman turbulence in the auroral E-region

本文对传统的两组分等离子体在磁场中共振展宽理论进行了修正，并将其应用于电离层湍流情况。在过去，在共振加宽的传统理论中所做的假设导致在线性介电函数的共振部分中用$ω+ik_{\perp}^{2}D^{*}$代替频率$ω$以获得非线性介电函数。其中$D^{*}$是仅由粒子轨道的波散射引起的反常扩散系数。我们表明，在一般情况下，这些假设是无效的，因此直接替换的频率是不合法的。我们纠正这些问题，并推导出表达式的扩散张量的时间依赖性组件。改进的共振加宽理论是在电离层问题的背景下发展起来的，即在极光E区的Farley-Buneman湍流。一个动力学描述的电子。在不存在平行电场的特殊情况下，导出了非线性介电函数的一般表达式，并讨论了与传统色散关系的区别。

热远利-本曼不稳定性在E层电离层的动力学理论

Kinetic theory of the Thermal Farley-Buneman Instability in the E-region ionosphere

本文发展了针对无磁场离子的E层电离层热远利-本曼不稳定性（TFBI）的完整动能线性理论，该理论结合了空间均匀的E层等离子体不稳定性，如远利-本曼不稳定性（FBI）、离子热不稳定性（ITI）和电子热不稳定性（ETI）。首次在FBI相关过程中，离子的动能描述包括驱动电场，从而自动包含ITI。该分析理论产生了全面的线性波色散关系。值得注意的是，与之前简化离子动能研究类似，这种更一般的动能色散关系仅涉及基本函数和标准等离子体色散函数（尽管有不同参数）。新理论限于频率为离子-中性碰撞频率的顺序或更大的等离子体波。这种本质上动能的频率范围对于准确解释从相对较高的E层高度散射的雷达信号很重要，但这些高度处离子是无磁场的（主要是低于110公里）。

Farley-Buneman不稳定性的简化非线性描述

Reduced nonlinear description of Farley-Buneman instability

在电离层和磁层中的非线性波-波过程的研究中，当等离子体波具有较宽的频谱时，通常主要关注的是等离子体发展阶段的湍流。另一方面，众所周知，即使合作波的数量由于其不稳定性和衰减过程的竞争而保持较小，湍流也会出现在其随机行为的结果中。本文研究了在弱电离和非均匀电离层等离子体中，当存在垂直于环境磁场的电流时，Farley-Buneman不稳定性激发的低频波的非线性动力学。这个问题基本上是三维的，很难进行完整的数值模拟，但波的强碰撞阻尼允许假设，在这种情况下，扰动状态的等离子体可以被描述为有限的一组相互作用的波，其中一些是不稳定的和其他强阻尼。提出的非线性模型允许充分研究非线性稳定性，随机性条件，并考虑不同的制度和性质的少模等离子体湍流。

低秩近似在电离层等离子体Farley-Buneman不稳定性数值建模中的应用

Low-rank approximation in the numerical modeling of the Farley-Buneman instability in ionospheric plasma

本文基于低秩近似方法，采用张量列车格式对电离层等离子体Farley-Buneman不稳定性进行数值建模，有效降低了计算复杂度和内存消耗。

Unified fluid-model theory of $\mathbf{E}\times\mathbf{B}$ instabilities in low-ionized collisional plasmas with arbitrarily magnetized multi-species ions

This paper develops a unified linear theory of local cross-field plasma instabilities, such as the Farley-Buneman, electron thermal, and ion thermal instabilities, in collisional plasmas with fully or partially unmagnetized multi-species ions. Collisional lasma instabilities in low-ionized, highly dissipative, weakly magnetized plasmas play an important role in the lower Earth's ionosphere and may be of importance in other planet ionospheres, star atmospheres, cometary tails, molecular clouds, accretion disks, etc. In the solar chromosphere, macroscopic effects of collisional plasma instabilit…

赤道电射流中的等离子体turbulence：二维哈密顿流体模型

Plasma turbulence in the equatorial electrojet: A two-dimensional Hamiltonian fluid model

一个非线性统一的流体模型，描述赤道电射流，包括Farley-Buneman和梯度漂移等离子体不稳定性，定义和证明是一个非正则哈密顿系统。得到了该模型的两个运动几何常数，并证明它们是卡西米尔不变量。该模型的重新制定显示的密度梯度尺度长度（$L_n$）和交叉场漂移速度（${\upsilon}_E$）在控制不稳定模式的动态模拟的增长，过渡和饱和阶段的作用。