高分辨率模拟得到的强 MHD 湍流谱

磁流体动力学（MHD）湍流在太阳物理、等离子体物理和天体物理中是普遍存在的现象，并支配着良导电流体流动的许多性质。近期，不同研究组报道了 MHD 湍流惯性区相互冲突的能谱斜率。早期模拟中变化的谱形暗示 MHD 具有更宽的谱局域性，这需要更高分辨率的模拟以及仔细且严格的数值分析。在本快报中，我们展示了两组分辨率高达 4096^3 的模拟，这些模拟在数值上得到了充分解析，并使用精确且经过充分检验的标度研究方法进行了分析。我们两组模拟的结果均表明，所有与能量相关的量（如总能量和残余能量）的功率谱斜率均在 -1.7 左右，接近 Kolmogorov 的 -5/3。这表明残余能量是总能量的常数比例 0.15±0.03，并且在渐近状态下磁谱与动谱具有相同的标度。其他组提出的能量斜率 -1.5 和残余能量斜率 -2 似乎与数值结果完全不一致。