复杂度方法在等离子体天体物理湍流中的应用
太阳与恒星天体物理
2016-11-03 v1
摘要
在本综述中，许多用于分析复杂系统的知名工具被用以研究湍流对流区与磁能以爆发形式耗散的太阳大气的整体耦合。若干充分记录的观测不易用磁流体动力学（MHD）和/或动理学数值代码解释。此类观测为：（1）太阳表面活跃区（AR）的尺寸分布，（2）观测磁图的分形与多重分形特征，（3）爆发磁能释放的自组织特征，以及（4）太阳日冕耀斑期间粒子的极高效加速。我们简要回顾上述议题过去二十五年发表的工作，并借助取自复杂系统分析的方法提出解决方案。浮现的情景如下：（a）对流区中充分发展的湍流生成并输运磁通量管至太阳表面。利用概率渗流模型，我们得以重现浮现并随机移动的磁通量管的尺寸分布与分形性质。（b）使用非线性无力（NLFF）磁外推数值代码，我们可探究浮现磁通量管如何非线性相互作用并在AR日冕部分内形成薄而不稳定电流片（UCS）。（c）当局部电流超过临界阈值时，UCS的破碎与磁场的局地重分布是驱动雪崩并形成相干结构的关键过程。磁场的这种局地重组增强了能量耗散并影响复杂磁拓扑的全局演化。
引用
@article{arxiv.1603.00394,
title = {Complexity Methods Applied to Turbulence in Plasma Astrophysics},
author = {Loukas Vlahos and Heinz Isliker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.00394},
year = {2016}
}
备注
23 pages, 12 Figures. Submitted to the European Physical Journal (2016)