磁涨落驱动的大尺度发电机模拟及与双尺度模型的比较

将大尺度场增长与总磁螺旋度演化耦合的大尺度（磁流体力学）发电机（LSD）模型，最能预测模拟中所见 LSD 的饱和。对于周期盒中最简单的所谓“$\alpha^2$” LSD，驱动 LSD 增长的电动势取决于与涨落相关的时间积分动能螺旋度与电流螺旋度之差。当系统受螺旋动能驱动（KF）时，大尺度螺旋场的增长伴随着小尺度磁（及电流）螺旋度的增长，后者最终猝灭 LSD。在此，我们利用模拟与理论研究互补的磁驱动（MF）情形，即系统受提供磁螺旋度的电场驱动。对于此 MF 情形，动能螺旋度成为使 LSD 饱和的反作用因素。MF 与 KF 情形的模拟均可用相同的磁螺旋度演化方程近似建模，但具有互补的初始条件。KF 与 MF 情形的一个关键区别在于，MF 情形中的螺旋大尺度场以与注入磁螺旋度相同的符号增长，而 KF 情形下大尺度与小尺度磁螺旋度以相反符号增长。即使热压近似小于磁压，MF 情形也可能发生，且仅需螺旋小尺度磁涨落在 LSD 驱动中主导螺旋速度涨落。我们提出，吸积盘中的 LSD 以及太阳发电机的 Babcock 模型实际上是 MF LSD。