湍流磁岛重联

磁岛不稳定性可能通过长电流片（CS）导致快速磁重联。众所周知，大雷诺数等离子体容易变得湍流。我们探讨湍流是否增强磁岛不稳定电流片的能量转换率。我们进行了适当的数值 MHD 模拟，但通过直接数值模拟（DNS）同时分辨相关大尺度（平均）场和相应小尺度湍流量是不可能的。因此，我们利用亚网格尺度（SGS）湍流模型研究小尺度湍流对大尺度 MHD 过程的影响。我们验证了 SGS 模型的适用性，然后将其用于研究湍流对磁岛不稳定性的影响。我们以 Harris 型和无力电流片平衡开始模拟，存在垂直于重联平面的有限引导场。我们利用 DNS 结果研究磁岛不稳定性的增长。由湍流引起的能量和交叉螺旋度通过来自雷诺平均湍流模型的高斯滤波公式以平均场表示。研究了湍流对磁岛不稳定性重联率的影响。为验证 SGS 模型的预测，对滤波得到的粗粒度数据计算了电动势（${\bf\cal{E}}$）并与 SGS 模型比较。相对于引导场方向的对称性破缺导致了湍流螺旋度，这减小了表观湍流电阻率的影响。引导场磁岛重联的降低的重联率归因于与湍流相关的不同物理效应之间的平衡。