基于MURaM代码的辐射磁流体力学数据驱动模拟

我们提出一种利用MURaM辐射磁流体力学（MHD）代码进行太阳活动区与磁通量浮现数据驱动模拟的方法。由完整速度与磁场矢量导出的水平电场，在光球（底）边界处驱动感应方程。能量方程考虑沿磁场的热传导、光学薄辐射损失，以及粘性与电阻耗散对日冕等离子体的加热，从而能真实呈现日冕等离子体的热力学性质，这些性质是预测太阳活动区与爆发的观测特征的关键。为验证该方法，使用来自太阳爆发综合辐射MHD模拟（真值）的光球数据驱动一系列数值实验。数据驱动模拟以3%的误差重现了真值中磁通量浮现过程中自由磁能的积累。起始时间比真值延迟约8分钟，但可在正确起始时间识别出前兆状信号。数据驱动模拟在从 $\log_{10}T{=}4.5$ 到 $\log_{10}T{>}8$ 的宽温度范围内捕捉到真值耀斑的关键爆发相关辐射特征与等离子体动力学。合成极紫外图像中所见耀斑与日冕物质抛射的演化也以高保真度重现。该方法有助于在更真实的日冕环境中理解磁场演化，并将磁结构联系到可观测诊断量。