寻找数据驱动的符号化多流体十矩模型闭合

将动力学效应纳入流体模型一直是磁重联与等离子体物理中的长期难题。通常压强张量被约化为标量，这是一种用于辅助建模诸如地球磁层等大规模全局系统的近似。遗憾的是，这忽略了已被证明在无碰撞区域起关键作用的 important 动力学物理。另一方面，多流体十矩模型保留了完整的对称压强张量。十矩模型通过对 Vlasov 方程取至二阶矩构造，包含标量密度、矢量体流与对称压强张量，共计 10 个独立分量。使用多流体十矩模型需要一种闭合以截断级联方程组。本文旨在利用数据驱动方法寻求一种闭合，以在无碰撞区域提升十矩多流体模型的物理保真度。具体而言，我们使用稀疏非线性动力学辨识（SINDy）方法进行符号方程发现，从完全动力学粒子网格（PIC）模拟数据中寻求截断闭合，该数据天然保留了相关动力学物理。我们通过从 PIC 粒子数据复现十矩模型来验证方法，并利用该方法生成截断十矩模型的闭合，该闭合通过重联的非线性阶段加以分析。