多尺度赤道电射流湍流：基线二维流体模型中的能量守恒、耦合与级联
等离子体物理
2017-01-04 v1
摘要
报道了基于统一流体模型理解赤道电射流中等离子体不稳定性之间耦合的进展。通过研究密度梯度尺度长度 (Ln) 和跨场 (E?B) 漂移的不同组合对等离子体湍流的影响，深入理解了梯度漂移和 Farley-Buneman 不稳定性的线性和非线性演化及耦合。针对这些多尺度不稳定性，阐明了能量转移的机制和通道。检验了统一模型的能量，包括注入、保守重分布（场间和尺度间）以及最终耗散。将能量学涉及的各种物理机制分类为源、汇、非线性转移和耦合，表明系统满足能量守恒的基本定律。研究了非线性转移项的物理以识别其在产生能量级联中的作用——从主导不稳定波数转移能量并驱动不同尺度长度的不规则体。验证了两步能量级联生成赤道电射流中 3 米等离子体不规则体的理论。此外，系统的非线性允许反向能量级联的可能性，其负责在电射流顶部生成大尺度等离子体结构。
引用
@article{arxiv.1602.09042,
title = {Multiscale Equatorial Electrojet Turbulence: Energy Conservation, Coupling, and Cascades in a Baseline 2-D Fluid Model},
author = {Ehab Hassan and D. R. Hatch and P. J. Morrison and W. Horton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.09042},
year = {2017}
}
备注
48 pages including 12 figures