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太阳风湍流中动力学尺度附近的非线性和线性时间尺度

空间物理 2015-06-19 v1 等离子体物理

摘要

将线性动力学处理应用于等离子体波、阻尼和不稳定性,需要相关的线性时间尺度与非线性(例如湍流)演化时间尺度之间存在有利的不等式关系。在太阳风中,这两类时间尺度可以使用标准的科尔莫戈罗夫型分析和观测数据直接进行比较。当接近相关的动力学尺度时,估计的局部非线性磁流体动力学级联时间仍然慢于回旋周期,但与不稳定性、各向异性波和波阻尼的典型时间尺度相当或更快。湍流时间尺度随长度尺度的变化得到了观测和模拟的支持。基于此,使用线性理论(假设常数参数来计算相关的动力学速率)可能受到质疑。我们提出,质子回旋频率与离子回旋尺度处非线性时间的乘积提供了湍流对质子动力学行为影响的简单度量。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.6569,
  title  = {Nonlinear and Linear Timescales near Kinetic Scales in Solar Wind Turbulence},
  author = {W. H. Matthaeus and S. Oughton and K. T. Osman and S. Servidio and M. Wan and S. P. Gary and M. A. Shay and F. Valentini and V. Roytershteyn and H. Karimabadi and S. C. Chapman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.6569},
  year   = {2015}
}

备注

9 pages, 4 figures, submitted to the Astrophysical Journal