动力学重联及其相关湍流的尺度滤波分析
等离子体物理
2023-10-27 v1
摘要
此前，利用不可压缩的von Kármán-Howarth形式，发现磁重联与湍流中的跨尺度能量转移动力学在惯性范围与能量含载范围内彼此本质相同，且独立于外磁场（引导场）（Adhikari et al., Phys. Plasmas 30, 082904, 2023）。然而，该描述未考虑动力学等离子体中耗散范围内的能量转移。在本快报中，我们采用尺度滤波方法来研究重联中这一此前未被计入的能量转移通道。利用反平行与分量重联的动力学粒子模拟（PIC），我们表明压力-应变（PS）相互作用在小于离子惯性长度的尺度上变得重要，此时非线性能量转移项衰减。此外，引导场的存在使尺度滤波能量转移的形貌产生显著差异。这些结果与动力学湍流模拟一致，表明压力应变相互作用是电子尺度与离子尺度之间的主导能量转移通道。
引用
@article{arxiv.2310.16973,
title = {Scale Filtering Analysis of Kinetic Reconnection and its Associated Turbulence},
author = {Subash Adhikari and Yan Yang and William H. Matthaeus and Paul A. Cassak and Tulasi N. Parashar and Michael A. Shay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.16973},
year = {2023}
}