通过磁重联合并磁岛的统计描述

相互作用磁岛的物理图像为多种物理环境（如日冕、日鞘和地球磁层）中的某些等离子体动力学提供了有用的范式。在本工作中，我们推导了一个岛动理学方程，用以描述岛分布函数（按岛的面积和磁通量分布）的演化，该方程包含一个碰撞积分，旨在考虑磁岛合并过程中磁重联的作用。利用该方程研究了二维中通过磁岛合并实现的磁能逆传输。我们对三种不同类型的初始分布（δ分布、高斯分布和幂律分布）数值求解了岛动理学方程。发现若干关键量的时间演化与我们的解析预测吻合良好：磁能以 $\tilde t^{-1}$ 衰减，岛的数量以 $\tilde t^{-1}$ 减少，岛的平均面积以 $\tilde t$ 增长，其中 $\tilde t$ 为以岛的特征重联时间尺度归一化的时间。我们还研究了分布函数与磁能谱的一般性质。