非轴对称磁流体力学湍流中平行与垂直谱能指数之间的普遍关系

在本文中，基于一般的启发式方法，建立了非轴对称、高度对齐的磁流体力学湍流（无论是否存在强大的Els"asser变量不平衡）中平行与垂直能指数之间的代数约束。这些关系在弱湍流和强湍流的两个 regime 中都是普适的，并且有助于预测相应的湍流功率谱。对于尺度依赖的对齐，一种Boldyrev类型的$k^{-3/2}$垂直谱在对齐方向上随之出现，而如果对齐变为尺度无关，则得到$k^{-5/3}$谱。然而，无论对齐的性质如何，我们的分析始终会产生$k_{\parallel}^{-2}$谱——这在数值模拟和现场太阳风数据中均被广泛观察到。在适当的极限下，恢复了之前获得的轴对称MHD湍流（Galtier、Pouquet和Mangeney，Physics of Plasmas，2005）中的代数关系和功率谱。最后，推导了捕捉弱Alfv\'enic湍流（具有恒定$k_{\parallel}$）以及向强湍流过渡的更现实的关系，并给出相应的功率谱。