Potential magnetic field calculator for solar physics applications using staggered grids
Potential magnetic field calculator for solar physics applications using staggered grids
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使用交错网格的太阳能物理应用的势磁场计算器
DOI：
10.1051/0004-6361/201834684
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发表时间：
2019
影响因子：
6.5
通讯作者：
Boocock C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Boocock C
设计了一个程序，通过外推光球表面的磁场，在交错网格上精确地产生位磁场。该代码首先使用绿色函数方法计算磁势，然后使用有限差分方案从磁势计算磁场。一个新的有限差分公式推导出占网格交错，它表明，该公式给出了一个数值近似，是最接近的真实的位场。它还表明，扩大指定的正常光球场的区域可以提高所产生的位场的精度。该程序是一个FORTRAN 90代码，可用于生成潜在的磁场输入Lare3d和其他MHD求解器，使用交错网格的磁场分量。该程序可以并行化以在多个计算核心上快速运行。附录中提供了代码和支持描述。
A program has been designed to generate accurately a potential magnetic field on a staggered grid by extrapolating the magnetic field normal to the photospheric surface. The code first calculates a magnetic potential using the Green’s function method and then uses a finite differencing scheme to calculate the magnetic field from the potential. A new finite differencing formula was derived which accounts for grid staggering; it is shown that this formula gives a numerical approximation that is closest to the real potential field. It is also shown that extending the region over which normal photospheric field is specified can improve the accuracy of the potential field produced. The program is a FORTRAN 90 code that can be used to generate potential magnetic field inputs for Lare3d and other MHD solvers that use a staggered grid for magnetic field components. The program can be parallelised to run quickly over multiple computing cores. The code and supporting description are provided in the appendices.
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