相位混合阿尔文波的阻尼率研究

背景：本文研究相位混合作为日冕加热机制的有效性。一个关键量是波阻尼率 $\gamma$，定义为加热率与波能量之比。目的：我们研究层流相位混合阿尔文波是否具有足够大的 $\gamma$ 来加热日冕。我们还研究已达到稳态的驻阿尔文波的 $\gamma$ 在多大程度上可用一个相对简单的方程近似。本研究的进一步重点包括波从环中泄漏导致 $\gamma$ 降低的原因、该降低的量，以及增加激发谐波数对 $\gamma$ 的影响。结果：我们发现，在观测频率下 $\gamma$ 太小，不足以加热日冕，相差约三个数量级。因此，我们认为层流相位混合不是日冕环可行的独立加热机制。我们表明 $\gamma$ 在共振处最大。我们发现简单方程对共振场线的阻尼率给出了良好估计（精度约在 10% 以内）。然而，远离共振时，该方程估计很差，预测的 $\gamma$ 偏大数个数量级。我们发现泄漏会降低 $\gamma$，但如果 $\gamma$ 为加热日冕所需量级，则其作用可忽略。若波能量遵循斜率为 -5/3 的功率谱，则 $\gamma$ 随激发谐波数对数增长。若激发谐波数增加远超 100，则加热主要由平行于磁场的梯度而非垂直于它的梯度引起。因此，此情况下系统并非主要由相位混合加热。