有限体积内相对磁螺度的可加性

相对磁螺度由磁流体力学演化守恒，即便存在中等电阻率时亦如此。因此，它常被引为复杂系统(如太阳与恒星发电机、光球磁通量浮现、太阳爆发以及实验室等离子体中的弛豫过程)中等离子体动力学演化的最相关约束。然而，此类研究常间接暗示给定空间域中的相对磁螺度可代数地拆分为各组成子体积的螺度贡献，即它是可加量。少数非常特定的应用已表明事实并非如此。理解相对磁螺度非可加性的进展需要去除限制性假设，转而采用可用于理论研究与数值应用的通用形式体系。我们推导了相邻有限体积间相对磁螺度分割的解析规范不变表达式，不对体积与界面的形状或所采用规范作任何假设。在最具一般性的规范不变形式体系中证明了有限体积内相对磁螺度的非可加性，并进行了数值验证。采用更具限制性的假设推导已知特定近似，由此给出可加性问题的统一视角。作为示例，嵌入势场中的磁通绳情形表明分割方程中的非可加性项一般而言不可忽略。相对螺度分割公式可应用于数值模拟，以精确量化非可加性对复杂物理过程全局螺度收支的影响。