不平衡动理学阿尔文波湍流：从弱湍流理论到强湍流区的非线性扩散模型
等离子体物理
2019-05-29 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
使用一个保留离子有限拉莫尔半径修正、平行磁场涨落和电子惯性的双场哈密顿回旋流体模型，研究从MHD到亚离子尺度的湍流串级。特别关注沿环境磁场或逆其传播波之间的不平衡情况。对于无电子惯性的弱湍流，获得了守恒量（总能量和广义交叉螺旋度）谱密度的动力学方程。它们提供了大尺度reduced MHD与小尺度电子reduced MHD regime之间的匹配全局描述，后者先前已在文献中考虑。在超局域相互作用极限下，推导了傅里叶空间中的Leith型非线性扩散方程，并通过适当修改输运时间启发式地推广到强湍流区。讨论了与现有不平衡MHD和平衡亚离子湍流现象学模型的关系。结果表明，在存在色散效应时，动力学对湍流维持稳态的方式敏感。此外，随着广义交叉螺旋度通量增加，亚离子尺度的总能谱变得更陡。
引用
@article{arxiv.1902.04295,
title = {Imbalanced kinetic Alfv\'en wave turbulence: from weak turbulence theory to nonlinear diffusion models for the strong regime},
author = {T. Passot and P. L. Sulem},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.04295},
year = {2019}
}
备注
41 pages, 7 figures