场引导磁流体动力学湍流中被动标量的统计特性

各类关于磁化等离子体湍流的研究都引用了由湍流涨落平流输送被动标量的理论。实例包括模拟星际介质中的电子密度涨落、理解星系团和星系际介质的化学组成，以及检验主流的磁流体动力学（MHD）湍流唯象理论。虽然被动标量湍流在流体力学情形下已被广泛研究，但其在 MHD 湍流中的对应情形却知之甚少。在此，我们进行了一系列高分辨率的不可压缩、场引导 MHD 湍流直接数值模拟，以确立被动标量演化的基本性质。我们研究了标量各向异性，建立了类似于 Yaglom 定律的标度关系，并测量了被动标量统计的间歇性。我们还评估了在强 MHD 湍流中，伪阿尔芬涨落在多大程度上可以被建模为被动标量。结果表明，MHD 湍流中被动标量的动力学比流体力学情形要复杂得多。