低 β 比等离子体的通量子建模

我们发展了一种新的准拉格朗日方法，用于对太阳 corona 等等离子体的磁力学进行数值建模。我们引入了 "通量子" 的概念，即离散化的场线。通量子模型将磁场表示为此类离散场线的骨架结构，并在需要时从骨架的几何中插值场值，颠倒了通常场线变换的方向。通量子骨架构成了沿单个通量管沿的 1-D 欧拉模型等离子体网格。通量子模型由于显式保留拓扑结构而无数值电阻。我们的原型代码 \emph{FLUX} 目前能够找到具有指定场线拓扑结构的 3-D 非线性力场解，正在进行工作以验证并将代码扩展到完整的磁力学。FLUX 对传统模型具有显著的规模优势：对于 "磁光地毯" 模型，具有光面线缚边界条件的 FLUX 模拟在复杂度上类似于常规 2-D 网格，尽管完整的 3-D 场被表示。该代码是免费软件，可在线获取。本文中我们介绍通量子及其原型代码，并描述未来工作进程。