由扭转Alfven波驱动的非均匀日冕环向湍流的转捩

观测与数值模拟均表明，Alfven波可能携带足够能量以维持太阳大气等离子体的高温。然而，除非考虑极短空间尺度，波能的热化效率很低。相位混合是一种能将能量降至耗散尺度的机制，但其作用时间尺度过长。此处，我们研究由日冕环中相位混合扭转Alfven波的非线性演化所驱动的湍流，如何能将波能降至耗散尺度，远快于线性相位混合理论之所预测。我们考虑一个横向非均匀圆柱磁通管的简单模型，其具有恒定轴向磁场。该磁通管受扭转Alfven波基模扰动。我们数值求解三维（3D）理想磁流体动力学方程以研究时间演化。起初，因密度的横向变化，扭转Alfven波经历相位混合过程。仅经过数个扭转波周期后，由相位混合产生的方位角剪切流最终触发Kelvin-Helmholtz不稳定性（KHi），磁通管随后被驱动至湍流态。湍流极具各向异性，且仅垂直于背景磁场横向发展。湍流开始后，磁通管中的有效雷诺数下降远快于仅由相位混合主导的初始线性阶段。我们结论：扭转Alfven波的非线性演化及相关的KHi，是日冕环中湍流起始的可行机制。