太阳风等离子体中的哨声波湍流

哨声波存在于太阳风等离子体中。这些波具有特征性的湍流涨落，其典型特征为频率和长度尺度分别大于离子回旋频率和小于离子回旋半径。电子惯性长度是哨声波湍流中的一个固有长度尺度，它显著地将高频太阳风湍流谱划分为小于和大于电子惯性尺度的区域。我们进行了非线性三维、时间依赖的哨声波湍流流体模拟，以研究它们在太阳风等离子体中的作用。我们的模拟发现，色散哨声模在两个区域中的演化完全不同。虽然色散哨声波效应在大尺度区域更强，但它们并不影响可用类科尔莫戈罗夫 $k^{-7/3}$ 谱描述的谱级联。相比之下，小尺度湍流涨落表现出类似纳维-斯托克斯的演化，其中特征湍流涡旋呈现出典型的 $k^{-5/3}$ 流体动力学湍流谱。通过波速与磁场之间的均分，我们量化了哨声波在太阳风等离子体涨落中的作用。