AMR 与网格拉伸对 Icarus 中磁化 CME 模型的影响

背景。日冕物质抛射（CMEs）是地球附近太阳风扰动的主要驱动因素。当其朝向地球时，CME 的内部磁场会与地球磁场相互作用并引发地磁暴。为了更好地预测并避免此类事件造成的损害，已实施了优化的日球层模型 Icarus。目标。CME 对地球的影响很大程度上受其内部磁场结构的影响。本研究旨在能够在 Icarus 中对 CME 磁场构型在其传播过程中的演化进行建模。研究的重点在于 CME 的全局磁场结构及其演化以及与太阳风的相互作用。方法。在 Icarus 中实现的磁化 CME 模型为线性无力球马克（Linear Force-Free Spheromak），该模型源自 EUHFORIA。应用了网格拉伸和自适应网格细化（AMR）等先进技术。应用了不同的 AMR 层级以便在需要的地方获得局部高分辨率。对所有模拟结果进行了详细比较，并提供了模拟的挂钟时间。结果。对所得模拟结果进行了分析。EUHFORIA 模拟更好地近似了到达时间，其 CME 激波到达时间分别比 AMR 4 级和 5 级模拟晚 1.6 小时和 1.09 小时。Icarus 在 AMR 4 级和 5 级下的模拟最佳地建模了剖面特征和变量强度。结论。EUHFORIA 模拟中的到达时间更接近观测时间，但 Icarus 模拟中不同变量的剖面显示出更多的特征和细节。考虑到模拟结果的微小差异以及计算资源的巨大差异，认为 AMR 4 级模拟表现最佳。