Quantification of energy dissipation in collisionless plasma turbulence via nonequiribrium relations

通过非平衡关系量化无碰撞等离子体湍流中的能量耗散

• 批准号: 20K03891
• 负责人: 成行 泰裕
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03891/
• 关键词: 無衝突プラズマ; 磁気流体乱流; エネルギー散逸; 粗視化モデル; 非平衡関係式; 太陽風

本年度も、前年度から引き続き粗視化モデル(ランジュバン系)を用いた理論的・数値的研究を進めた。具体的には、(1)有限振幅の低周波磁場擾乱がある場合の有効温度の表式の導出、(2)背景磁場に対して平行な運動成分からの非平衡熱(維持熱)が満たす非平衡関係式(有効温度を用いた揺動散逸関係)の導出、(3)近年(本研究課題開始以降)報告された結果との整合性の確認、(4)乗法的(multiplicative)ノイズを含むランジュバン系における平均的なエネルギー散逸の表式の導出、(5)平均的なエネルギー散逸に対する、圧縮性磁場成分を含む非平衡アルヴェン状態中の磁気位相の影響の調査、を行った。(1)(2)については、前年度から引き続いて直接数値計算を用いた理論式の検証も並行して行っている。(3)については、ローレンツ力を含む(が低周波擾乱を含まない)ランジュバン系について近年新しい結果が報告されているため、それらと本研究の粗視化モデルとの整合性を確認したものである。(4)では、低周波擾乱が無い場合に非マクスウェル分布を定常状態に持つより一般的な系におけるエネルギー散逸を与える表式の導出を行った。(5)では、人工衛星で観測される太陽風磁気流体乱流中で頻繁に見られる、全磁場強度の擾乱が小さい大振幅磁場擾乱について、磁気位相の数理モデルを用いて与える手法を新たに適用した。これは、この数年で進展した内部太陽圏における人工衛星による「その場」観測の結果を反映させるためのものである。

This year, the first year of the year, the first year of the year, the second year of the year, the third year of the year, the fourth year of the year, the year of the year, the fourth year of the year, the year of the year, the fourth year, the year of the year, the year of the year, the year, the fourth year, the year of the year, the year of the year, the year, the fourth year, the year, the Specifically,(1) Derivation of the equation for temperature in the case of finite amplitude low-frequency magnetic field disturbances,(2) Nonequilibrium heat (maintenance heat) in the case of background magnetic field disturbances (3) Recent years This research project begins with the following: (1) Confirmation of the integration of the results;(2) Derivation of the expression for the average dispersion of the magnetic field in the multiplicative field including the non-equilibrium state;(3) Investigation of the influence of the phase of the magnetic field in the non-equilibrium state including the average dispersion of the magnetic field. (1)(2) The calculation of direct numerical values in the previous year is carried out in parallel with the theoretical formula. (3)In recent years, new results have been reported in this study, and the integration of coarse vision and low frequency disturbance has been confirmed. (4)In the case of low frequency disturbances, the distribution of non-stationary states is maintained, and the general system is generated. (5)In addition, artificial satellites have been used to detect solar wind magnetic fluid turbulence, which is frequently observed, the disturbance of full magnetic field strength, the disturbance of large amplitude magnetic field, the mathematical disturbance of magnetic phase, and the new method. The results of these measurements are reflected in the years of progress in the internal solar system.

项目成果

On stochastic and kinematic modeling of Alfvenic states in the solar wind plasma

太阳风等离子体中阿芬尼态的随机和运动学建模

• 发表时间: 2022
• 作者: Tanaka;T.;Ebihara;Y.;Watanabe;M.;Fujita;S.;Nishitani;N.;& Kataoka;R.;Yasuhiro Nariyuki
• 通讯作者: Yasuhiro Nariyuki

On non-equilibrium Alfvenic fluctuations in the solar wind

太阳风中的非平衡阿尔芬涨落

• 发表时间: 2021
• 作者: Qi Gao;Gavin O. Jones;Mario Motta;Michihiko Sugawara;Hiroshi C. Watanabe;Takao Kobayashi;Eriko Watanabe;Yu-ya Ohnishi;Hajime Nakamura;Naoki Yamamoto;Yasuhiro Nariyuki
• 通讯作者: Yasuhiro Nariyuki

On the relationship between the cross-helicty and the residual energy in the solar wind MHD turbulence: A phenomenological approach

太阳风MHD湍流中交叉螺旋度与剩余能量的关系：唯象学方法

• 发表时间: 2021
• 作者: Shigetaka Nishiguchi;Christian Ganser;成行 泰裕
• 通讯作者: 成行 泰裕

低周波アルヴェン乱流におけるエネルギー散逸の確率モデル

低频阿尔文湍流能量耗散的随机模型

• 发表时间: 2020
• 作者: 田嶋尚也;川椙義高;岡竜平A;内藤俊雄A;加藤礼三B;西尾豊;成行 泰裕
• 通讯作者: 成行 泰裕

一定磁場強度を持つ非単色アルヴェン波中の位相相関とエネルギー散逸

恒定磁场强度非单色阿尔文波的相位相关和能量耗散

• 发表时间: 2023
• 作者: 藤山茂樹;上田康平;加藤礼三;成行 泰裕
• 通讯作者: 成行 泰裕