极化 3D 合成湍流 I：磁场线随机游走

磁场线在湍流等离子体中的行为是该介质的关键性质，对等离子体动力学和带电粒子输运具有重要影响。我们研究磁场线在具有不同极化配置的合成湍流中的扩散特性，这些湍流依据现有的磁流体动力学模式（即 Alfv\'enic 和 magnetosonic）规定。我们构建了极化合成湍流模拟，并通过进行扩散系数的运行来研究场线的性质。我们的关键发现可概括如下：(i) 场线的游走 strongly 取决于极化配置；(ii) 我们揭示了场线亚扩散相位在极化配置上的高度依赖性，在低湍流水平条件下可被基于 Corrsin 假设的理论预测良好地再现；(iii) 特别是 magnetosonic-like 极化下的渐近扩散系数标度为 $(\delta B/B)^4$，与随机极化在准线性 regime 下的 $(\delta B/B)^2$ 标度不同；(iv) 有趣的是，我们注意到在 magnetosonic-like 极化下的亚扩散相位的场线输运，与最近高分辨率 MHD 湍流模拟中观察到的相位几乎一致，我们在此给出一个警示：在此类模拟中进行 FL 输运研究时需谨慎。