MHD 数值模拟中耀斑大尺度电流片的湍流耗散和能谱分析
文献类型：学位论文
| 作者 | 单洁
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| 答辩日期 | 2021 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 林隽 |
| 关键词 | 太阳 磁重联 磁重联率 湍流耗散 湍流能谱 |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 其他题名 | Turbulence Diffusion and Energy Spectrum Analysis of Large-scale Current Sheets in Flares in MHD Numerical Simulation |
| 英文摘要 | 宇宙中的物质大部分以等离子体的形态存在。所有的等离子体环境中，无论 是实验室等离子体环境，太阳等离子体环境或者遥远的宇宙等离子体环境，磁重 联在宇宙的许多动力学现象中都是非常核心的过程，在确定宇宙等离子体的磁 场拓扑结构中起着至关重要的作用，并且将存储在磁场中的能量释放出来，形成 诸如太阳耀斑，CME 和磁层风暴等活动现象。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，可以帮助我们通过不同的参数和初始 条件、边界条件模拟不同环境下的磁重联过程，并得到磁场、密度、流体速度等 数据，对磁重联过程进行定量分析。磁雷诺数 Rm 和模拟网格数 Ng 是模拟中很 重要的两个物理参量。文章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一个超电阻的结果。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。在不同空间分 辨率的情况下得到的 lko 的大小差别不大。 |
| 学科主题 | 天文学 ; 太阳与太阳系 ; 太阳物理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 61 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25474]  |
| 专题 | 云南天文台_太阳物理研究组 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 单洁. MHD 数值模拟中耀斑大尺度电流片的湍流耗散和能谱分析[D]. 北京. 中国科学院大学. 2021. |
入库方式： OAI收割
来源：云南天文台
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