分析光球涡管表面动力学过程的新方法
流体动力学
2022-03-30 v1 太阳与恒星天体物理
等离子体物理
摘要
大多数关于多尺度涡旋运动的研究采用二维几何，使用多种观测和数值数据。这种方法限制了对涡旋动力学物理过程本质的理解。在此我们发展了一种新方法，从涡管的边界表面提取关键信息。利用三维高分辨率磁对流 MURaM 数值数据分析光球颗粒间速度涡旋。应用拉格朗日平均涡量偏差（LAVD）技术，基于流体元的平流定义涡旋结构的中心及其边界表面。这些表面被映射到构建的包络网格上，从而可以研究关键等离子体参数随空间和时间的函数关系。也有助于理解等离子体动力学的量，例如洛伦兹力、压力、等离子体- 被一并确定。我们的结果表明，虽然密度和压力具有相当全局的行为，其他物理量则经历局部变化，其大小和方向随空间和时间改变。在表面上，水平方向的混合效率不高，导致出现具有更高/更低温度的局域区域。此外，对 MHD 坡印廷通量的分析证实大部分能量沿水平方向传播。我们的发现还表明，驱动涡表面等离子体动力学的压力和磁力不平衡，因此涡旋并非作为刚体旋转。
引用
@article{arxiv.2202.09332,
title = {New approach for analysing dynamical processes on the surface of photospheric vortex tubes},
author = {Yasir Aljohani and Viktor Fedun and Istvan Ballai and Suzana S. A. Silva and Sergiy Shelyag and Gary Verth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.09332},
year = {2022}
}