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太阳大气中自发磁重联的数值模拟：（Ⅱ）重力,热传导下二维三分量的 … 总被引：2，自引：0，他引：2
在无力场中引入反常电阻,数值模拟电阻撕裂模不稳定性引起的均匀重力场中的二维三分量磁重联过程。首先研究了Ｖｃ和β０对磁重联的影响,结果表明：（１）在Ｖｃ大的情况下,重联率开始很小,但最终出现爆发现象。另外,温度的增加不如Ｖｃ小的情况明显;（２）Ｖｃ相同而β０不同的情况具有相似的演化特征,但β０越小,动力学过程越刷烈;（３）Ｖｃ大且β０也大的情况不能产生爆发现象。还研究了各向同性热传导对磁重联过程及扩 相似文献
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磁重联在宇宙的许多动力学现象中都是非常核心的过程.磁流体动力学(MHD)数值模拟是研究磁重联过程以及相应物理图像的一种很有效的手段.通过不同的参数组合,来研究MHD数值模拟中磁雷诺数和空间分辨率对磁重联率、数值耗散和能谱分布的影响.对得到的数据进行分析后,发现磁雷诺数对磁重联率和能谱分布有一定的影响.磁雷诺数越大,磁重联过程进入非线性阶段所需的特征时间越短,磁重联率就越早发生跃升.磁雷诺数Rm对耗散开始发挥作用的Kolmogorov微观尺度lko有明显影响:Rm越大,lko就越小.研究了磁重联过程中包括数值耗散在内的额外耗散对重联过程的影响.结果表明,撕裂模不稳定性开始之前的额外耗散以纯数值耗散为主,撕裂模不稳定性出现之后,额外耗散出现同步跃升,说明不稳定性导致的湍流明显增强了耗散的效果,相当于在局部湍流区引入了超电阻.能谱分析进一步表明,大尺度电流片的lko完全可能出现在宏观的MHD尺度上. 相似文献
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本文研究了磁流体力学与高频等离子体波（ 包括纵横模式） 之间的精巧的相互作用。研究表明,这些等离激元会在电流片内诱发一种阻抗不稳定,并最终导至磁重联,出现爆发性不稳定。在高涨的离声湍动情况下,高温电流片模型必须采用反常电导率,而非库仑电导率。理论估算的结果与观测相一致。因此这种计及等离激元有质动力作用的新磁重联理论,基本上能解释耀斑现象。 相似文献
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太阳大气中磁重联的MHD数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
回顾了近３０年太阳大气中磁重联过程的ＭＨＤ数值模拟工作取得的进展。着重描述了在验证理论模型,解释观测现象,以及研究各种因素对重联的影响三个方面的成果,如快速磁重联,太阳耀斑机制及色球,日冕中的各种爆发现象等。指出了在数值模拟中应注意的几个问题,并对该领域今后的发展作了简要的展望。 相似文献
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激光驱动亥姆霍兹电容线圈靶的磁重联实验已经提出并进行了多年.当实验中的金属板被强激光照射时产生自由电子,这些自由电子的运动在连接两金属板的两个平行线圈中产生电流,由两个平行线圈内部电流产生的磁场之间随即发生重联.该实验不同于其他直接由Biermann电池效应所产生高β(等离子体热压与磁压的比值)环境下的磁重联实验.对该类实验进行了3维磁流体动力学数值模拟,首次展示了亥姆霍兹电容器线圈靶如何驱动磁重联的过程.数值模拟结果清楚地表明,磁重联的出流等离子体在线圈周围发生与实验结果相一致的堆积现象.线圈电流产生的磁场可高达100 T,使得磁重联区域周围的等离子体β值达到10^-2.与实验室结果进行比较,数值模拟重复了实验展示的大多数特征,可有助于深入认识和理解实验结果背后的物理学原理. 相似文献
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本文采用二维三分量耗散ＭＨＤ模型，对带高电流层的局地非对称的四极无力场的磁能释放过程进行数值模拟，结果表明，磁能释放过程大体可以分为两个阶段：高电流层引起的异常电阻耗散使该层等离子体加热至３×１０６Ｋ的高温，形成一高温环；在高电流层耗散的触发下，磁分隔面的电流急剧增长并爆发异常电阻耗散和磁场重联，导致耀斑发生，主要的能量释放发生在磁分隔线和高剪切无力场中的磁分隔面上，等离子体温度可以达到１．９×１０７Ｋ。上述无力场的触发释能过程可能是太阳耀斑的一种重要的释能机制。 相似文献
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观测研究表明有利于磁重联的新浮磁流与日冕物质抛射(CME)有密切关系．利用数值模拟的方法,新浮磁流触发CME的物理模型对观测结果进行了物理解释．基于这种模型,不考虑重力和热传导, 2．5维的数值模拟的理论结果显示:是否能够触发暗条爆发及CME,取决于新浮磁流磁通量的大小、浮现的位置以及其磁极走向,并给出了能够触发暗条爆发与不能触发爆发的参数空间．利用2002年和2003年的15个暗条爆发事例以及2002年的44个非爆发事例,对新浮磁流磁通量的大小、浮现的位置以及磁极走向进行了统计研究．结果表明并非所有的新浮磁流都能够使暗条失去平衡,形成CME．统计结果基本上支持了数值模拟的理论结果．这个结果可为空间天气预报研究提供有用的参考信息． 相似文献
9.
胡友秋 《中国天文和天体物理学报》1999,(2)
采用二维三分量磁流体力学模型,对日冕三重无力场电流片的磁场重联进行了数值研究,揭示了重联过程的基本物理特征．这类重联过程将加热和加速日冕等离子体,并导致多个高温、高密度、高磁螺度的磁岛的形成和向上喷发．这表明,多重无力场电流片的重联可能在日冕磁能释放、上行等离子体团的形成和太阳磁场螺度向行星际空间的逃逸方面起重要的作用． 相似文献
10.
磁重联被认为是太阳耀斑的产生机制,本文数值模拟在日冕中发生在磁重联过程,结果表明耀斑环的表观运动是磁重联的自洽结果;由重联点发出的慢激波对耀斑环的加热有贡献;耀斑环的上升并不意味着重联点的上升。 相似文献
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考虑焦耳耗散和热传导效应后对太阳爆发事件作进一步研究．数值结果表明,焦耳加热效应使等离子体团温度升高,热传导则将热量从高温区向低温区传输,同时考虑焦耳加热与热传导效应,模拟结果与作者1996年的结论（磁岛的运动方向与浮现场的温度、密度有关．磁岛向上运动撤离计算域或向下运动淹没于光球层,分别有向上或向下的高速流与之相对应）基本类似．这不仅揭示了磁通量对消与高速流产生的动力学原因、对红移、蓝移分量的非对称性作出合理解释,而且能更好地体现爆发事件中高速流的观测特征． 相似文献
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数值模拟了太阳耀斑环动力学演化的二维磁重联过程。结果表明,在重联Ｘ 点比较高时,演化过程能再现双带耀斑中的耀斑环活动;而重联Ｘ 点比较低时,演化情况能解释致密耀斑的观测特征 相似文献
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从理论和观测两个方面来介绍和讨论出现在太阳爆发过程中的磁重联电流片及其物理本质和动力学特征。首先介绍在理论研究和理论模型中,磁重联电流片是如何在爆发磁结构当中形成并发展的,对观测研究有什么指导意义。然后介绍观测工作是从哪几个方面对理论模型预测的电流片进行证认和研究的。第三,将介绍观测研究给出了哪些过去所没有能够预期的结果,这些结果对深入研究耀斑一CME电流片以及其中的磁重联过程的理论工作有什么重要的、挑战性的意义。第四,讨论最新的与此有关的理论研究和数值实验。最后,对未来的研究方向和重要课题进行综述和展望。 相似文献
14.
孙凯 《中国天文和天体物理学报》2000,20(3)
应用并改进了由Chandrasekhar提出的一个变换,以改变磁流体力学方程组的形式．将动量守恒方程变成一个物理变量的二次方程．研究了磁流体力学流动演化的非线性性质,特别注意突变过程．本文导出的理论结果表明,磁流体力学流动能被分成一些分支,虽然在分支之间的跳跃（突变）可有大一些和小一些之分．进行了关于太阳日珥的数值试验;它们进一步直接表明理论结果的正确性．而且,虽然三个守恒定律所涉及的数量之间可以相差多个数量级,但它们在跳跃中所起的作用均不可被低估． 相似文献
15.
数值模拟了太阳耀斑中二维磁重联过程。结果表明,当重联Ｘ 点比较高时,演化过程能再现双带耀斑中耀斑环的运动等主要特征;当重联Ｘ 点比较低时,可解释致密耀斑的观测特征。结果还表明,耀斑环上升和重联点上升之间没有直接的联系。 相似文献
16.
本文从无半影的黑子成长为带半影的黑子伴随着磁场强度增强和延伸运动这个观测事实出发，通过MHD数值模拟，证明了：（1）对流层内黑子中涡旋流动的自然形成；（2）仅在黑子表面附近磁矢才急速向外移动，最终形成我们观测到的半影磁场位形；（3）光球之上由于β迅速减少，这么小的延伸速度（0.2公里／秒）仅在β～1的光球区200公里厚的层里使磁矢有效地旋转，在约几小时至一天量级时间内将近似垂直的本影磁场向水平方向旋转，形成Osherovich所期的ReturnFlux磁位形，将注入日冕空间的本影主磁流同在色球和光球内就返回的半影磁流自然地划分开来． 相似文献
17.
周道祺 《中国天文和天体物理学报》1987,(1)
根据太阳发电机理论中的ω-效应,在太阳对流层内将产生纬向磁场,它的磁浮力要促使流团上浮。在文[5]中讨论了在流团上浮过程中,流团表面的磁扩散率梯度将对纬向磁场产生扰动,这一扰动使纬向磁场集积在流团表面磁扩散率梯度大的地方,围绕流团表面形成了黑子磁环。 本文进一步从磁流力学方程组的小扰动方程出发探讨了太阳黑子磁环发展的不稳定性问题。结果表明:在扰动方程中存在着不稳定模式。这一不稳定性产生的原因是由于当温度(或者说磁扩散率)受到小扰动时,纬向磁场要集积在磁扩散率(或温度)梯度大的地方,而磁场的集积将导致磁压增强及气压减低。在绝热条件下,这将使温度减低,而温度的减低又加强了温度梯度的增大,这又进一步促使磁场在梯度大的地方集积。这种磁场与温度发展的相互促进关系可以称它为磁扩散不稳定性。本文认为太阳黑子磁环和它低温的形成正是由于这种不稳定性发展起来的。 相似文献
18.
考虑焦耳耗散和热传导效应后对太阳爆发事件作进一步研究。数值结果表明,焦耳加热效应使等离子体团温度升高,热传导则将热量从高温区向低温区传输, 同时考虑焦耳加热与热传导效应,模拟结果与作用１９９６年的结论（磁岛的运动方面与浮现场的温度、密度有关,磁岛向上运动撤离计算域或向下运动淹没于光球层,分别有向上或向下的高速流与之相对应）基本类似。这不公揭示了磁通量对消与高速流产生的运动学原因、对红移、蓝移分量的 相似文献
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扼要地介绍了色球和日冕加热问题的研究历史。随着空间太阳观测技术的进步，人们认识到色球和日冕加热机制主要与ＭＨＤ过程有关。因此，在本文中着重介绍四种ＭＨＤ色球和日冕加热机制：（１）阿尔芬波；（２）ＭＨＤ波动；（３）场向电流；（４）磁重联。由于这四种加热机制的有效性都需要通过高分辨率观测来判定，所以空间太阳 相似文献