2024年5月太阳风暴时太阳极顶区时变磁模型

时变 MHD 太阳冠模型比传统的准稳态模型提供了更真实的结果。完全隐式时变太阳冠模型 COCONUT 在太阳最小期已足够高效，可用于实时太阳冠仿真。然而，在太阳最大期间，太阳冠磁场更为复杂且更强，冠结构的演化速度也比太阳最小期更快。时变 MHD 太阳冠模型在太阳最大期间常常面临较差的数值稳定性和较低的计算效率问题。我们通过提高 COCONUT 的数值稳定性来缓解这些问题，旨在评估时变与准稳态太阳冠仿真结果之间的差异，并评估空间分辨率对太阳最大期间全局 MHD 太阳冠建模的影响。经过提高 COCONUT 保正性后，我们在惯性坐标系中对 0.1 AU 内的冠结构演化进行了模拟，覆盖了 2024 年 5 月太阳风暴前后两个 CR 的情况。这些仿真是在包含 606 万、152 万和 38 万网格单元的非结构大地网格上完成的。我们还进行了一项准稳态太阳冠仿真，将太阳表面视为刚性旋转球形壳。与观测结果的比较进一步验证了时变太阳冠建模技术的可靠性。结果表明，纳入太阳表面磁场演化可显著提高太阳最大期间全局 MHD 太阳冠仿真的保真度。使用 606 万网格单元模拟的磁场强度比使用 38 万网格单元模拟的磁场强度高出超过 40%。完全隐式时变模型 COCONUT 显示出在准确进行太阳最大期间的实时全局太阳冠仿真方面具有前景。