无力球模型及其在太阳活动区中的应用

本文对球几何中简单轴对称构型的无力场方程进行了系统研究。解在径向和角变量中的可分离性条件导出了两类解：线性和非线性无力场。我们研究了这些线性解 Chandrasekhar (1956)，并将 Low & Lou (1990) 给出的非线性解扩展为不可约有理形式 $n= p/q$，该形式适用于所有奇数 $p$ 的情况以及偶数 $p$ 时 $q>p$ 的情况。我们进一步计算了有限和无限壳层几何中磁场构型的能量和相对螺旋度。本文展示了一种用于拟合观测磁图的方法，并为测试其他用于重构非线性无力场的数值代码提供了良好的精确输入场。