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用三维可压缩MHD数值模拟研究了在磁场重联过程中电子压力梯度项的效应研究结果发现在较高等离子体β,较小离子惯性尺度条件下,广义欧姆定理中压力梯度项在重联过程的作用不可忽略.在磁重联过程中,压力梯度项虽然没有明显改变磁场拓扑结构和重联速度,但它使电子和离子速度明显增大.由于在离子惯性尺度下,离子和电子运动解耦,电子是电流的主要载流子,所以场向电流也增大,并导致核心磁场明显增大.考虑到场向电流是磁层电离层耦合的一个重要因素,所以电子压力梯度项的引入加强了行星际磁场南向期间磁层电离层的耦合.电子压力梯度项还在重联区激发了波动,该波动可向重联区外传播. 相似文献
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用二维MHD数值模拟研究了地球磁层顶的涡旋重联和单X线重联,并将两者作了比较。涡旋重联和单X线重联各在Alfvèn马赫数M_Λ大于和小于0.5时出现于向阳面磁层顶。前者所产生的磁岛与涡旋同心重叠;后者磁力线重联仅产生X点,而不闭合形成磁岛,涡旋分布于X点两侧。在涡旋重联的自组织过程中,互螺旋度等近似守恒决定其渐近态的拓扑结构。最后,讨论了这两种重联对通量传输事件所起的不同作用。 相似文献
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采用三维可压缩MHD数值模拟研究了行星际磁场By分量的变化对磁层顶重联区场向电流大小和分布的影响. 行星际磁场通过模拟区x=-Lx处左边界条件By来影响重联过程,从而改变重联区的场向电流. 研究结果表明边界条件By的突然改变,能使重联区场向电流迅速增加,甚至达到增大一个量级的水平.By本身的存在(即不为零)也会使场向电流维持在一个较高的水平. 由于行星际磁场By分量不为零,而形成模拟区磁场By不对称分布,这种不对称分布是场向电流不对称分布产生的主要原因. 这些结果是与Orsted卫星最新观测结果和地 面观测结果相符合的,它表明行星际磁场By分量对地球空间场向电流有较大的调制作用. 相似文献
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用二维磁流体力学数值模拟研究了磁层顶的磁场湍动重联.提出了一个新的磁场湍动重联模型.数值模拟表明,如果磁层顶是一个开放系统并同时存在磁场剪切和流场剪切,当雷诺数和磁雷诺数超过某临界数值时,磁场重联具有很强的湍动特性,可产生许多不同尺度的磁岛和涡旋结构.随着雷诺数和磁雷诺数的增大和减小,大尺度结构能破碎成中小尺度结构,小尺度结构也能合并成大中尺度结构.湍动重联是涡旋诱发重联在一定条件下的过渡.依据本文的模拟结果,我们预言:磁层预可发生准定常重联、瞬时局地重联和湍动重联等多种重联过程;大中小不同尺度的结构都可以存在于磁层顶;湍动重联及其所产生的中小尺度结构在太阳风-磁层的能量、动量和质量耦合过程中可起重要作用. 相似文献
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用二维磁流体力学数值模拟研究了磁层顶的磁场湍动重联.提出了一个新的磁场湍动重联模型.数值模拟表明,如果磁层顶是一个开放系统并同时存在磁场剪切和流场剪切,当雷诺数和磁雷诺数超过某临界数值时,磁场重联具有很强的湍动特性,可产生许多不同尺度的磁岛和涡旋结构.随着雷诺数和磁雷诺数的增大和减小,大尺度结构能破碎成中小尺度结构,小尺度结构也能合并成大中尺度结构.湍动重联是涡旋诱发重联在一定条件下的过渡.依据本文的模拟结果,我们预言:磁层预可发生准定常重联、瞬时局地重联和湍动重联等多种重联过程;大中小不同尺度的结构都可以存在于磁层顶;湍动重联及其所产生的中小尺度结构在太阳风-磁层的能量、动量和质量耦合过程中可起重要作用. 相似文献
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在使用2.5维混合模拟方法研究了Petschek模型稳态驱动磁场 重联演化的基础上, 本文考察了计算域内各典型区域中粒子分布函数的变化,描绘了重联区不同位置几种类型的 非Maxwell分布函数. 结果表明,磁场重联会将重联区少部分粒子加速到很高的能量,不同 加速程度的粒子将形成球壳状的速度分布. 粒子的轨道特征表明,在重联区中出流的粒子, 有一部分被磁镜捕获,其回旋半径大于重联区宽度,并构成整个流体速度的低速部分. 另外 ,在X中性点附近进入重联区的粒子沿磁力线向出流区以三种形式漂移,分别为:沿磁力线 逃逸、捕获在磁镜中随流体运动、横越磁力线漂移,其比例分别约为70%,20%和10%。 相似文献
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应用二维时变可压缩磁流体动力学数值模拟,研究了双极-单极磁场中由于磁通量浮现驱动的磁场重联过程.结果表明,双极场与单极场间磁力线的重联形成上升的冷而密的等离子体团,磁场演变成鞭状结构.向上运动的等离子体团到达其最大高度后将回落和弥散.等离子体团最大上升速度达0.14VA,等离子体最大上升速度达0.27VA,VA为下边界处的Alfven速度.随着磁通量浮现幅度的增大,等离子体上升速度增加,重联过程发展得较快.背景等离子体β1值(β1为等离子体压力与磁压之比)越小,等离子体团中密度增量越大.磁Lundquist数S在103-106之间的改变对等离子体的速度和密度增量影响并不明显.与电阻撕裂模不稳定性引起的自发重联相比,磁通量浮现会更有效地驱动双极-单极场中的磁场重联过程,寻致日冕Hα冲浪和X射线喷流的形成. 相似文献
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应用二维时变可压缩磁流体动力学数值模拟,研究了双极-单极磁场中由于磁通量浮现驱动的磁场重联过程.结果表明,双极场与单极场间磁力线的重联形成上升的冷而密的等离子体团,磁场演变成鞭状结构.向上运动的等离子体团到达其最大高度后将回落和弥散.等离子体团最大上升速度达0.14VA,等离子体最大上升速度达0.27VA,VA为下边界处的Alfven速度.随着磁通量浮现幅度的增大,等离子体上升速度增加,重联过程发展得较快.背景等离子体β1值(β1为等离子体压力与磁压之比)越小,等离子体团中密度增量越大.磁Lundquist数S在103-106之间的改变对等离子体的速度和密度增量影响并不明显.与电阻撕裂模不稳定性引起的自发重联相比,磁通量浮现会更有效地驱动双极-单极场中的磁场重联过程,寻致日冕Hα冲浪和X射线喷流的形成. 相似文献