膨胀太阳风中总波作用的守恒

运动等离子体中的波作用守恒已被熟知半个多世纪。然而，当多种波模在接近简并条件（声速等于阿尔文速度，即等离子体 $\beta \sim 1$）下传播并共存时，波作用不守恒。本文表明，这种守恒的破坏源于波模转换，且相互作用模的总波作用之和仍然守恒。尽管结果是一般性的，我们聚焦于 MHD 波并识别出三种独特的模转换机制，即简并、线性模转换和共振，并为模转换过程提供直观的物理图像。我们使用带有膨胀盒模型的 1D MHD 模拟来模拟膨胀太阳风中单色 MHD 波的非线性演化。模拟结果验证了该理论；因此总波作用仍是太阳风中波与湍流研究中有意义的诊断量。