發(fā)布時間：2021-01-16 06:17

　　磁重聯(lián)在太陽耀斑過程中扮演著重要角色。積累在磁場中的能量通過磁重聯(lián)過程快速釋放出來,轉(zhuǎn)化為等離子體動能、熱能,并加速了高能粒子。在雙帶耀斑過程中,有很長的電流片形成,這些電流片的大尺度的結(jié)構一般為從太陽耀斑向上一直延伸至日冕高層。隨著電流片變得薄而長,當它的長度與厚度比值超過2π時,電流片內(nèi)的電阻不穩(wěn)定模,如撕裂模發(fā)展起來,該不穩(wěn)定模的發(fā)展傾向于將電流片撕裂成分離的電流細絲及相應的磁島結(jié)構。在該過程中,磁場的拓撲結(jié)構被改變,磁能釋放。這是非穩(wěn)態(tài)的磁重聯(lián)過程,并可能出現(xiàn)爆發(fā)式重聯(lián)。撕裂模不穩(wěn)定性的研究對理解耀斑等爆發(fā)活動中的重聯(lián)有重要意義。對于這樣的非穩(wěn)態(tài)的重聯(lián)問題,因為求解非線性磁流體方程組的困難,數(shù)值實驗成為研究磁重聯(lián)的重要方法。我們使用有限差分法求MHD方程組,它是數(shù)值模擬中常見的方法,差分的精度隨網(wǎng)格間距的減小而提高。然而由于受限于數(shù)值計算的條件,主要是計算機計算能力的限制,在磁重聯(lián)擴散區(qū)的高分辨率的演化圖象還需進一步的研究。因此,我們嘗試在已有的磁流體計算程序中使用自適應網(wǎng)格技術,對程序進行改造,另外在高磁雷諾數(shù)環(huán)境下進行了磁重聯(lián)模擬,本部分工作主要包括以下兩方面的內(nèi)容:一、對... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院云南天文臺)云南省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 等離子體的數(shù)值研究方法
        1.1.1 粒子模擬
        1.1.2 磁流體模擬
    1.2 雙帶耀斑的理論模型
    1.3 磁場重聯(lián)理論和撕裂模不穩(wěn)定性
        1.3.1 撕裂模不穩(wěn)定性的線性理論
        1.3.2 撕裂模不穩(wěn)定性的非線性發(fā)展
    1.4 本工作的主要內(nèi)容
第二章 數(shù)值模擬方法
    2.1 約束方程組的處理
    2.2 SHASTA簡介
    2.3 網(wǎng)格劃分的限制
第三章 自適應網(wǎng)格的使用
    3.1 自適應網(wǎng)格技術介紹
    3.2 使用自適應網(wǎng)格技術對SHASTA程序改造
        3.2.1 單步長的時間推進策略
        3.2.2 修改數(shù)據(jù)結(jié)構
        3.2.3 生成細化網(wǎng)格
        3.2.4 定義邊界條件
第四章 雙帶耀斑過程中的磁重聯(lián)數(shù)值模擬
    4.1 物理模型
        4.1.1 初始條件
        4.1.2 邊界條件
    4.2 數(shù)值電阻的影響
        4.2.1 二維磁擴散實驗
        4.2.2 依賴于數(shù)值電阻的磁重聯(lián)實驗
    4.3 采用自適應網(wǎng)格的數(shù)值測試
    4.4 高磁雷諾數(shù)環(huán)境中的磁重聯(lián)模擬
        4.4.1 準穩(wěn)態(tài)磁重聯(lián)過程
        4.4.2 磁島和等離子體團的運動
        4.4.3 磁島和周圍等離子體的相互作用
    4.5 討論和總結(jié)
第五章 云南天文臺Hα全日面觀測資料的數(shù)據(jù)服務
    5.1 背景
    5.2 平臺和開發(fā)工具
    5.3 系統(tǒng)組成和系統(tǒng)運行
    5.4 小結(jié)
第六章 展望
參考文獻
發(fā)表文章目錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]H-alpha太陽全日面像數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的建立[J]. 韋卡寧,趙世清,李瓊英,陳東.  天文研究與技術.國家天文臺臺刊. 2004(02)

博士論文
[1]可壓縮多介質(zhì)流體動力學高精度數(shù)值計算方法和網(wǎng)格自適應技術[D]. 柏勁松.中國工程物理研究院北京研究生部 2003

碩士論文
[1]非結(jié)構網(wǎng)格生成技術與流場的數(shù)值模擬[D]. 王學德.南京航空航天大學 2003



本文編號：2980310