MHD阿尔芬诺湍流的各向异性

我们进行了在大小为$2\pi$的周期盒子中进行的3维磁流体动力学(MHD)湍流的直接数值模拟，盒子中包含强均匀磁场。我们使用带有高维黏性和高维扩散的伪谱代码来求解不可压缩MHD方程。我们作为函数的尺度分析涡旋结构。对波矢空间中各向异性的直接计算显示，各向异性与尺度无关。我们讨论了为何这不是真正的标度定律，以及大尺度磁场曲率如何影响功率谱并导致错误的结论。当我们纠正了这一效应后，我们发现涡旋的各向异性取决于其尺寸：较小的涡旋在局部磁场方向上比较大的涡旋更拉伸。结果与Goldreich和Sridhar(1995, 1997)提出的标度定律$\tilde{k}_{\parallel} \sim \tilde{k}_{\perp}^{2/3}$一致。这里$\tilde{k}_{\|}$（和$\tilde{k}_{\perp}$）是相对于局部磁场方向测量的波数。然而，我们看到一些系统性偏差，可能是模型的局限性，或我们无法完全解析湍流在仿真中所覆盖的惯性范围。