模拟日珥中瑞利-泰勒不稳定性诱发的磁流体动力学湍流

太阳日珥代表悬浮于太阳大气中对抗重力的宏观凝聚体。瑞利-泰勒（RT）不稳定性被认为是导致这些长期存在、寒冷且致密的结构（位于日冕之中）在多种空间与时间尺度上产生动力学的重要基本过程之一。我们使用开源 MPI-AMRVAC 代码运行 2.5 维理想磁流体动力学（MHD）模拟，深入探究在日珥-日冕界面受扰动的 RT 不稳定性的非线性演化。我们的模拟在大小为 30 Mm $\times$ 30 Mm 的二维 $(x,y)$ 域上实现了低至 $\sim 23$ km 的分辨率。我们追踪该不稳定性从多模线性扰动向其非线性、完全湍流状态的转变。在随后的 $\sim 25$ 分钟时段内，我们以 $\sim 0.858$ s 的节奏对日珥进行统计分析。我们发现主导的引导 $B_z$ 分量主要在垂直速度 $V_y$ 分量中诱导相干结构形成，这与观测一致，表明我们的日珥内存在各向异性湍流状态。我们发现速度、磁场与温度场在惯性区中存在幂律标度。场涨落的概率密度函数偏离高斯性（当我们考虑越来越小的尺度时），这表明间歇性的存在。完全一致地，高阶结构函数量化了多重分形特性，以及纵向与横向之间不同的尺度特征与行为。因此，统计结果与先前观测研究得出的结论一致，使我们能将 RT 不稳定性与宁静日珥内的湍流特征直接关联。