创新且自动化的涡旋识别方法。II. 在太阳大气数值模拟中的应用
太阳与恒星天体物理
2023-12-25 v1
摘要
背景。在太阳大气中，无论是模拟还是观测，都普遍存在小尺度涡旋运动。它们被认为在宁静色球和日冕的局部加热中起着重要作用。在之前的一篇论文中，我们提出了一种基于曲率中心精确估计的自动涡旋识别新方法；该方法已在SWIRL算法中实现。目的。我们旨在评估SWIRL算法在自洽的太阳大气数值模拟中的适用性。高度湍流和动态的太阳流对任何涡旋检测方法都构成了挑战。我们还对数值模拟中光球和色球小尺度涡旋运动的性质和特征进行了统计分析。方法。我们将SWIRL算法应用于使用CO5BOLD代码进行的真实三维辐射磁流体动力学太阳大气模拟。为了达到统计有效性，我们分析了覆盖2小时物理时间的30个模拟时间实例。结果。SWIRL算法准确识别了大部分光球和色球涡旋，这些涡旋被视为流动水平分量的螺旋瞬时流线。部分被识别的涡旋形成了三维相干结构，这些结构通常根植于磁主导的粒间暗径，并垂直延伸到色球层。通过统计分析，我们发现光球和色球中涡旋的平均数密度分别为1 Mm⁻²和4 Mm⁻²，而在整个模拟大气中平均半径为50-60 km。我们还发现色球涡旋的旋转速度与局部阿尔芬速度之间存在近似线性相关性。（摘要已删节）
引用
@article{arxiv.2312.14701,
title = {Innovative and automated method for vortex identification. II. Application to numerical simulations of the solar atmosphere},
author = {J. R. Canivete Cuissa and O. Steiner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.14701},
year = {2023}
}
备注
18 pages, accepted for publication in A&A