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具有不同等离子体β值的Hall MHD重联中的低频波研究

李奕 金曙平 杨红昂 刘绍亮

李奕, 金曙平, 杨红昂, 刘绍亮. 具有不同等离子体β值的Hall MHD重联中的低频波研究[J]. 空间科学学报, 2007, 27(2): 96-103. doi: 10.11728/cjss2007.02.096
引用本文: 李奕, 金曙平, 杨红昂, 刘绍亮. 具有不同等离子体β值的Hall MHD重联中的低频波研究[J]. 空间科学学报, 2007, 27(2): 96-103. doi: 10.11728/cjss2007.02.096
LI Yi, JIN Shuping, YANG Hongang, LIU Shaoliang. Numerical Study of Low Frequency Wave in Hall MHD Reconnection With Various Plasma β[J]. Journal of Space Science, 2007, 27(2): 96-103. doi: 10.11728/cjss2007.02.096
Citation: LI Yi, JIN Shuping, YANG Hongang, LIU Shaoliang. Numerical Study of Low Frequency Wave in Hall MHD Reconnection With Various Plasma β[J]. Journal of Space Science, 2007, 27(2): 96-103. doi: 10.11728/cjss2007.02.096

具有不同等离子体β值的Hall MHD重联中的低频波研究

doi: 10.11728/cjss2007.02.096

Numerical Study of Low Frequency Wave in Hall MHD Reconnection With Various Plasma β

  • 摘要: 数值研究具有不同等离子体β值(等离子体热压与磁压之比)的Hall MHD重联过程.对于β值在0.5≤β≤6.5的算例,稳态重联率(6)A/(6)t|st为0.15≥(6)A/(6)t|st≥0.095.本文研究β值在上述范围内的Hall MHD重联中的波动.通过快速傅里叶变换(FFT),将平面外磁场By分量和xz平面内的速度分量vx,vz位于给定点的时间序列转换为功率谱.结果表明,By,vx,vz功率谱的频率范围为Ωci<ω<8Ωci,其中Ωci为离子回旋频率.随着β值增大,功率谱峰值能量降低,并且朝着低频端移动.对于电场E采用最小方差分析法(MVA)可以确定波的传播方向k,波矢k与局地磁场B之间的夹角α随β值增大而增大.对于β值最大的算例3(β=6.5),α<28°.上述结果表明,k准平行于B.为了研究波的偏振特征,在垂直于k的平面内画出E的矢端图.三个算例的矢端图均表明,波动具有右旋偏振特征,在算例1(β=0.5)中矢端图为右旋椭圆偏振,而在算例2(β=2.5)和算例3(β=6.5)中矢端图变成复杂的右旋偏振图形,这些均为哨声波的典型特征.本文的研究为快速磁重联与哨声波之间提供了一种可能的联系.

     

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出版历程
  • 收稿日期:  1900-01-01
  • 修回日期:  1900-01-01
  • 刊出日期:  2007-03-15

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