太阳表面附近的三维 MHD 波传播及向 Alfvén 波的转换 I. 直接数值求解
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
近年来，利用射线理论、微扰理论、微分本征系统分析以及直接数值模拟等多种建模技术，已经证明了在黑子表面层中快/慢 MHD 模式转换的有效性。这些研究表明，在 Alfvén 速度与声速相等的等分层层附近，快模式与慢模式之间可以发生显著的能量转移。然而，迄今为止的大多数模型都是二维的。在三维情况下，Alfvén 波可以与磁声波耦合，这对日震学模式的能量损失以及黑子上方大气中的振荡具有重要影响。在本文中，我们进行了一次数值“散射实验”，将一个声学驱动源置于太阳表面以下 4 Mm 处，并监测置于其上方的等温大气高处的声波与 Alfvén 波能量通量。这些计算确实表明，转化为向上传播的 Alfvén 波的能量可以相当可观，在许多情况下甚至超过向慢（声）波的能量损失。通常，在半影磁场强度下，当磁场相对于垂直方向倾斜 30-40 度，且波传播的垂直平面与包含磁力线的垂直平面偏移约 60-80 度时，会产生最强的 Alfvén 通量。
引用
@article{arxiv.0711.0498,
title = {Three Dimensional MHD Wave Propagation and Conversion to Alfven Waves near the Solar Surface. I. Direct Numerical Solution},
author = {P. S. Cally and M. Goossens},
journal= {arXiv preprint arXiv:0711.0498},
year = {2009}
}
备注
Accepted for the HELAS II/ SOHO 19/ GONG 2007 Topical Issue of Solar Physics