MHD 湍流中的比例依赖动态对齐:关于间歇性、可压缩性与不平衡效应的洞见
空间物理
2024-07-08 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
比例依赖动态对齐 (SDDA) 在 Els"asser 场波动中被认为抑制非线性并调制能谱。关于 SDDA 在太阳风湍流的惯性范围内的经验证据有限。我们分析了来自 WIND 任务的数据, 以评估可压缩性、间歇性和不平衡性对 SDDA 的影响。SDDA 在能量包含尺度上一致出现, 但在惯性尺度上趋向于错位。可压缩波动未显示出增加的对齐;然而, 它们对 SDDA 整体行为的影响微小。对齐角度与场梯度强度呈反相关, 这可能源于“异常”或“反向传播”波包相互作用。这表明 SDDA 源于在不平衡 () 相互作用期间 Els"asser 场的相互剪切。对场梯度强度进行严格的阈值处理揭示了 SDDA 在惯性范围广泛区域的特征。Els"asser 增量对齐角 的尺度随全球 Alfv\'enic 不平衡度的增加而变陡, 而磁场与速度场增量之间的角 则趋于平缓。 仅与全球 Els"asser 不平衡度相关, 随着不平衡度增加而变陡。此外, 中的对齐度在平衡区间的惯性范围深处仍然增加, 但在不平衡区间的大尺度上则消失。简化的理论分析和对高频低�幅噪声在速度场中的建模表明, 即使在非常低的频率上, 这种噪声对对齐角度测量也有显著影响, 且随着全球不平衡度的增加, 这种影响也随之增大。
引用
@article{arxiv.2407.03649,
title = {Scale-Dependent Dynamic Alignment in MHD Turbulence: Insights into Intermittency, Compressibility, and Imbalance Effects},
author = {Nikos Sioulas and Marco Velli and Alfred Mallet and Trevor A. Bowen and B. D. G. Chandran and Chen Shi and S. S. Cerri and Ioannis Liodis and Tamar Ervin and Davin E. Larson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.03649},
year = {2024}
}