任意速度场中辐射转移问题的一个新形式解

我们提出了拉格朗日辐射转移方程的一个新形式解，该解在存在任意速度场时求解辐射转移方程非常有用。通常，拉格朗日辐射转移方程中由于包含波长导数而产生的项与广义不透明度相关联。在非单调速度场中，该广义不透明度可能变为负值。为确保不透明度保持正值，该导数项被纳入辐射转移问题的形式解中。广义不透明度的新定义允许在存在速度场时得到辐射转移方程的一个新解。它对于任意速度场尤其有用，能有效防止负广义不透明度的出现，同时仍允许显式构造系统所需的 $\Lambda$ 算子，以用于加速 $\Lambda$ 迭代。我们进行了测试计算，将已有经典解的结果与新解进行了比较。相对偏差从未超过 $1\%$，因此新解确实适用于辐射转移建模。沿光子路径的非单调速度场经常出现在天体物理大气的三维流体动力学模型中。因此，该形式解将有助于多维辐射转移，并可直接应用于脉动恒星和天体物理激波锋的建模。