三维磁重联的广义磁通函数

在具有多个重联点的三维磁场中，特别是在缺乏零点的磁场中，磁重联的定义和测量是一个具有挑战性的问题。我们提出了将熟悉的二维磁通函数概念推广到连接两个平面边界的三维磁场的情况。利用场线映射的双曲不动点及其全局稳定流形和不稳定流形，我们定义了磁场的唯一磁通划分。由于存在异宿点和混沌磁区，这种划分比二维磁场中相应的（众所周知的）构造更为复杂。尽管如此，我们展示了如何用广义磁通函数轻松测量划分重联率。我们将划分重联率与三维重联的常见定义（即沿平行电场积分）联系起来。一个解析示例演示了该理论，并展示了磁通划分如何响应于孤立的磁重联事件。