用于日冕模拟的MURaM辐射磁流体动力学代码的扩展

我们提出了一个新版本的MURaM辐射磁流体动力学代码，该代码允许模拟从上对流区延伸到日冕的区域。我们以光学薄辐射损失、沿场热传导和平衡电离状态方程的形式实现了相关的日冕物理。我们使用具有人为降低光速的半相对论磁流体动力学近似（Boris修正），将日冕阿尔芬速度和热传导速度人为限制在计算上可管理的数值。我们展示了从宁静太阳到活动太阳的示例解，以验证我们方法的有效性。我们量化了数值扩散对有效日冕加热的作用。我们发现（数值）磁普朗特数决定了电阻加热与粘性加热的比率，并且由于日冕的磁普朗特数非常大，预计加热主要通过粘性耗散发生。我们发现，使用仅略大于最大声速的降低光速值即可获得合理的解。总体而言，这形成了一个完全显式的代码，可以使用远小于$0.1$秒的数值时间步长计算日冕对光球驱动的响应时间演化。使用这种方法，覆盖几天时间跨度的日冕对通量浮现响应的数值模拟完全在可及范围之内。