在不同的剪切流下的磁重联的动力学过程
批准号:
41074105
项目类别:
面上项目
资助金额:
45.0 万元
负责人:
马志为
依托单位:
学科分类:
D0411.空间物理学
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
张城龙、李家辉、祝佳、王理程、邬良能、王胜、张熙
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中文摘要
在空间与实验室等离子体中通常同时存磁场和速度流的剪切。磁场和速度流的剪切将可能分别引起撕裂模不稳定性(磁重联)和Kelvin-Helmholtz不稳定性。这两种剪切场将会对这两种不稳定性产生严重的影响。早期的研究结果表明:当剪切速度小于局地的阿尔芬速度时,剪切流对磁重联的发展在非线性阶段具有抑制作用;而剪切速度大于局地的阿尔芬速度时,在非线性阶段剪切流使磁重联的发展明显加块。最近我们研究发现当剪切速度小于局地的阿尔芬速度时,剪切流对磁重联的发展在非线性阶段并不一定是抑制作用,同样可以加速磁重联的发展。本项目将利用二维三维Hall MHD和粒子(PIC)模拟进一步深入研究不同的剪切流对磁重联的动力学过程的影响。希望通过此研究的开展揭示在不同的剪切流条件下Hall效应和粒子的动理学效应对磁重联的不同发展阶段的影响。
英文摘要
在空间与实验室等离子体中通常同时存磁场和速度流的剪切。磁场和速度流的剪切将可能分别引起撕裂模不稳定性(磁重联)和Kelvin-Helmholtz 不稳定性。这两种剪切场将会对这两种不稳定性产生严重的影响。早期的研究结果表明:当剪切速度小于局地的阿尔芬速度时,剪切流对磁重联的发展在非线性阶段具有抑制作用;而剪切速度大于局地的阿尔芬速度时,在非线性阶段剪切流使磁重联的发展明显加块。本项目利用Hall MHD模拟对不同的剪切流对磁重联的动力学过程的影响进行了深入研究,发现当剪切速度小于局地的阿尔芬速度时,剪切流对磁重联是否起抑制或者加速作用,主要起决于剪切流的剪切强度。另外还发现当考虑等离子体可压缩性时,亚阿尔芬剪切流可以导致在入流区产生一对或两对慢激波,此慢激波制抑剪切流对磁重联加速作用。而当剪切速度大于局地的阿尔芬速度时,这个超阿尔芬剪切流对磁重联的发展在非线性阶段可能不仅不能加速磁重联反而导致磁重联速度减慢,这主要是由于在入流区形成阿尔芬共振层。当阿尔芬共振层靠近磁场重联区时,磁场重联就会被抑制。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1002/jgra.50417
发表时间:2013-07
期刊:Journal of Geophysical Research: Space Physics
影响因子:--
作者:Yang Chen;C. Xiao;Xiaogang Wang;Jiaqi Wang;Hui Zhang;Z. Pu;Zhiwei Ma;Zhibin Guo
通讯作者:Yang Chen;C. Xiao;Xiaogang Wang;Jiaqi Wang;Hui Zhang;Z. Pu;Zhiwei Ma;Zhibin Guo
Influences of sub-Alfvenic shear flows on nonlinear evolution of magnetic reconnection in compressible plasmas
亚芬尼剪切流对可压缩等离子体磁重联非线性演化的影响
DOI:10.1063/1.3643792
发表时间:2011-09-01
期刊:PHYSICS OF PLASMAS
影响因子:2.2
作者:Zhang, X.;Li, L. J.;Ma, Z. W.
通讯作者:Ma, Z. W.
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Physics of Plasmas
影响因子:2.2
作者:J. Zhu;GY Fu;Zhiwei Ma
通讯作者:Zhiwei Ma
DOI:10.1088/0031-8949/86/04/045503
发表时间:2012-10-01
期刊:PHYSICA SCRIPTA
影响因子:2.9
作者:Li, J. H.;Ma, Z. W.
通讯作者:Ma, Z. W.
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Physics of Plasmas
影响因子:2.2
作者:J. Zhu;GY Fu;Zhiwei Ma
通讯作者:Zhiwei Ma
Tokamak中的高能量粒子驱动的模以及与磁流体不稳定性相互作用
- 批准号:11835010
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:300.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:马志为
- 依托单位:
Hall效应对Tokamak中撕裂模不稳定性演变和控制的影响
- 批准号:11775188
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:94.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:马志为
- 依托单位:
外加剪切流下三维磁重联动力学过程的研究
- 批准号:41474123
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:100.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:马志为
- 依托单位:
电阻壁模式不稳定性的数值模拟研究
- 批准号:11175156
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:马志为
- 依托单位:
国内基金
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