相干非线性阿尔文波动力学中动力学效应的流体模型 I. 基本理论
等离子体物理
2009-10-30 v1 adap-org
天体物理学
适应与自组织系统
空间物理
摘要
采用带有近似闭合假设的流体矩方程，研究了无碰撞区相干非线性阿尔文波动力学的动理学模型。共振粒子效应通过引入一项类似于平行热传导的耗散项来建模。与碰撞耗散不同，平行热传导由一个积分算符表示。由此得到的修正导数非线性薛定谔方程因而具有一个空间非局域的非线性项，用于描述平行传播阿尔文波包络的长时间演化。非线性项中的系数不含以往分析中通常遇到的 1/(1-beta) 奇异性，且具有非常简洁的形式，澄清了支配大幅度阿尔文非线性动力学的物理过程。非线性通过阿尔文模与动理学离子声波模的耦合而出现。当电子-离子温度比接近 1 时，非线性阿尔文波的阻尼通过离子声波的强朗道阻尼显现。对于（略微）斜向传播的波，动力学方程中有有限的拉莫尔半径修正。该效应依赖于波相对于 B_0 的传播角，并在严格平行传播的极限下消失。获得了适于进一步分析与数值求解的显式磁扰动包络方程。讨论了这些模型对无碰撞激波动力学的意义。
引用
@article{arxiv.physics/9612017,
title = {Fluid Models for Kinetic Effects on Coherent Nonlinear Alfven Waves. I. Fundamental Theory},
author = {M. V. Medvedev and P. H. Diamond},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/9612017},
year = {2009}
}
备注
34 pages (including 6 figures)