太阳气动学的极限大 $Rm$ regime

对于超过 40 年，探索如何从旋转天体系统（如太阳）中的湍流流中涌现出大尺度磁场的过程一直是计算天体物理学的主要研究方向。本文通过参数扫描和对 maximally 简化的三维笛卡尔磁流体动力学模拟，对大规模非线性螺旋湍流气动学，提出结果表明太阳气动学在大磁雷诺数 $Rm$ 下存在渐近极限 regime，涉及半球间的螺旋通量。我分别获得了 $Pm>1$ 和 $Pm<1$ 的相应数值解，并指出它们目前只能在干净、简化的数值设置中实现。进一步的分析强烈暗示目前所有全局模拟都处于高度依赖于动力和磁雷诺数变化的非渐近湍流磁流体动力学 regime 中。提出了在 '真实' 全局球形模型中以合理数值成本实现极限 regime 的思路。总体而言，本文阐明了当前状态及其对粗略数值建模方法在此以及其他类似天体湍流问题中的硬性限制。