利用太阳风全球MHD模型量化源表面与阿尔文表面处磁通管膨胀因子的差异
太阳与恒星天体物理
2015-08-06 v1
摘要
势场近似几十年来一直为日冕全球磁场几何结构提供快速且计算成本低廉的估计。相比之下，更多基于物理的全球磁流体动力学（MHD）模型已被用于类似目的，但其计算成本要高得多。在此，我们通过追踪MHD模型中从阿尔文表面（AS）穿过源表面（SS）直至场线足点，然后再回到势场源表面模型（PFSSM）中的源表面的单根磁力线，研究全球MHD模型与势场源表面模型之间磁场几何结构的差异。我们还比较了沿同一径向线的SS和AS两点处的磁通管膨胀。我们研究了太阳周期变化、势场谐波展开的阶数以及不同磁图来源的影响。我们发现，对于太阳极小期和快太阳风，AS处的磁通管膨胀因子始终小于SS处，但对于太阳极大期和慢太阳风，则始终更大。我们使用Wang--Sheeley--Arge (WSA)模型计算每条磁力线的相关风速，并将这些太阳风速传播到1AU。我们发现，在太阳极小期情形下，20%的磁力线在两个模型间的到达时间偏差超过五小时，而在太阳极大期情形下，这一比例为40%。
引用
@article{arxiv.1507.00572,
title = {Quantifying the Difference Between the Flux-Tube Expansion Factor at the Source Surface and at the Alfv\'en Surface Using A Global MHD Model for the Solar Wind},
author = {Ofer Cohen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.00572},
year = {2015}
}