磁流体动力学湍流与太阳风的 Taylor 冻结假设

在流体动力学中，Taylor 冻结假设将波数谱与实空间中测量的时间序列的频率谱联系起来。在本文中，我们将 Taylor 假设推广至磁流体动力学湍流。我们解析推导了 Elsässer 变量的单点双时间相关函数，其 Fourier 变换给出了相应的频率谱 $E^\pm(f)$。我们证明，在 Kolmogorov 模型中 $E^\pm(f) \propto |{\bf U}_0 \mp {\bf B}_0|^{2/3}$，而在 Iroshnikov-Kraichnan 模型中 $E^\pm(f) \propto (B_0 |{\bf U}_0 \mp {\bf B}_0|)^{1/2}$，其中 ${\bf U}_0, {\bf B}_0$ 分别为平均速度场和平均磁场。