快速磁重联数值模拟研究获进展
近期,中国科学院云南天文台研究员林隽团队通过二维(2D)与二维半(2.5D)磁流体力学数值模拟,深入研究了快速膨胀等离子体驱动下的磁重联过程,揭示了其精细结构和物理机制。研究人员重点考察了通量堆积型、Sonnerup型以及混合型三种重联模式,这些模式源于重联入流区域气体压强和磁场强度差异。模拟结果显示,Spitzer扩散区并非简单的X点结构,而是呈现为细长形的电流片,且电流片两端各产生了两对慢模激波(SS),进而构成分隔磁重联入流区与出流区的边界。进一步,研究人员分析发现,在远离Spitzer扩散区的区域,即两组旋转间断面(RD)位于慢模激波的内侧,形成了SS/RD组合结构。同时,旋转间断面使重联出流区内的磁场方向发生反转,并在该区域形成了独特的W-形磁场位型。模拟结果表明,磁场旋转并非由中间波引起,且慢模激波位于旋转间断面外侧,这与Priest的理论预期相符,但与Petschek&Thorne以及Vasyliunas的......阅读全文
快速磁重联数值模拟研究获进展
近期,中国科学院云南天文台研究员林隽团队通过二维(2D)与二维半(2.5D)磁流体力学数值模拟,深入研究了快速膨胀等离子体驱动下的磁重联过程,揭示了其精细结构和物理机制。研究人员重点考察了通量堆积型、Sonnerup型以及混合型三种重联模式,这些模式源于重联入流区域气体压强和磁场强度差异。模拟结果显
太阳低层大气磁重联研究取得前沿成果
国际期刊《天体物理学杂志》最新刊登了一项中科院云南天文台在太阳低层大气磁重联理论方面的研究成果。 太阳物理理论研究团组副研究员倪蕾等人首次运用多流体磁流体模型,研究了太阳温度极小区附近弱电离、强磁场环境下的小尺度磁重联物理机制,进一步揭示了近几年运用太阳界面层成像光谱仪卫星和高分辨率的地面太阳
太阳大气振荡磁重联物理机制被揭示
记者3日从中国科学院云南天文台获悉,该台太阳爆发现象和日冕物质抛射(CME)研究团组首次通过辐射磁流体力学模拟研究,揭示了太阳大气中振荡磁重联现象的物理机制,为解释太阳耀斑等活动的周期性变化提供了全新理论模型,对理解太阳活动规律、助力空间天气预报具有重要意义。相关成果发表于《天体物理杂志》。磁重联是
高效过滤器的数值模拟模拟运算
高效过滤器过滤阻力400—600。特别是电子技术的发展,生产工艺对生产环境的要求越来越高,其中对洁净度的要求最高,而要达到要求的洁净度,最关键的设备就是高效过滤器。 高效过滤器的好坏直接关系到产品的质量。高效过滤器得以推介和普及,设备的廉价和节能是关键。关于整个过滤器阻力的数学模型,最常见的表达式为
新理论解释了快速磁重联背后的奥秘
当相反方向的磁场线合并时,它们会产生可以释放大量能量的爆炸。在太阳上,相反的场线合并会导致太阳耀斑和日冕物质抛射,这些巨大的能量爆发可以在一天内传播到地球。 虽然磁重联的一般机制是已知的,但研究人员已经努力了半个多世纪来解释发生的快速能量释放背后的精确物理学。 发表在通讯物理学上的一项新的达
太阳低层大气爆发式快磁重联触发机制揭示
科技日报昆明9月1日电(记者赵汉斌)记者1日从中国科学院云南天文台获悉,该台研究团队通过高分辨率的磁流体动力学模拟,成功揭示了太阳低层大气中一种前所未有的快速磁重联现象。相关成果发表在国际期刊《天体物理学》上。磁重联这一颇为神秘的物理过程,在宇宙中极为普遍。它发生在磁化等离子体中,当磁场结构发生变化
科学家观测到耀斑磁重联的重要证据
7月14日,在线出版的Nature Physics发表了苏杨博士等人的最新观测研究成果:他们利用美国的太阳动力学探测卫星(SDO)和太阳高能像谱卫星(RHESSI)的同时观测,对 2011年8月17日一个C级耀斑进行了多波段综合研究,首次详细展示了太阳耀斑发生时磁重联过程的细节。
科学家在磁重联加热日冕方面取得进展
日冕加热一直是太阳物理研究的一个难点问题。目前学术界有两种主要观点:磁重联加热和波传导加热。最近,中国科学院紫金山天文台太阳活动多波段观测研究团组博士李东联合中国科学院国家天文台副研究员李乐平发现了小尺度磁重联加热日冕的观测证据。 磁重联被认为是太阳爆发现象的主要能量释放方式,而光谱是对于其最
自然子刊:地球磁尾磁场重联由电子动力学触发证据找到
记者从中国科学技术大学获悉,该校的中科院近地空间环境重点实验室陆全明、王荣生研究团队,联合美国加州大学洛杉矶分校卢三博士和其他多家欧美科研机构,在地球磁尾磁场重联触发机制方面取得重要进展。他们结合MMS(磁层多尺度卫星)高分辨率观测资料和数值模拟,发现了地球磁尾磁场重联由电子动力学触发的证据。相
辐射主导磁重联中的自旋凝聚等离子体
磁重联是等离子体中磁能快速释放和粒子加热加速的关键过程,广泛存在于太阳耀斑、地球磁尾、黑洞喷流、伽马暴乃至聚变装置等多种等离子体环境中。当磁场强度达到极端水平(约1010G)时,电子在重联过程中将不可避免地进入辐射主导区域,此时辐射阻尼、光子辐射以及粒子自旋动力学等因素均成为不可忽视的核心机制。
磁层顶磁场重联的低混杂波研究取得进展
由于地球磁层、磁鞘等离子体和磁场环境的差异,在地球磁层顶发生的磁场重联通常表现为非对称重联。非对称重联的较多特征与对称重联不同,其中之一即表现为低密度磁层一侧的低混杂波。这些低混杂波是由重联非对称性相关的密度梯度所带来的低混杂漂移不稳定性,或磁鞘离子由于有限回旋效应进入磁层带来的修正双流不稳定性
科学团队揭示暗条碰撞与磁重联完整因果链
近日,中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测和研究基地的硕士研究生吴宗银和导师薛志科研究员等人利用NVST、SDO、CHASE、GOES四台太阳望远镜的联合观测数据,观测到了两个暗条碰撞并引发磁重联的完整过程,展示了该事件“光球驱动—暗条碰撞—磁重联—新暗条形成”的完整因果链,揭示了光球磁场演化驱动暗条
地质地球所揭示土星磁层内系统性小尺度磁重联过程
地球磁层主要受到来自太阳的粒子及磁场的影响,太阳风驱动的磁重联过程使得地球磁层内的物质与能量不断循环并释放进入行星际空间。类似的过程也存在于土星磁层,但与地球显著不同的是,土星的天然卫星土卫二会向土星磁层内源源不断地释放水冰等物质,并最终电离形成O+及HO+等重离子,重离子随土星磁层快速旋转,被
天龙星团多体数值模拟成果发布
由中国科学院国家天文台“外专千人”教授瑞奈尔•斯普泽母(Rainer Spurzem)率领的、中欧科学家组成的国际团队,利用国家天文台“老虎”小型GPU集群,以及德国马普计算与数据装置的高性能GPU集群,首次实现了对百万恒星组成的球状星团的多体模拟。这是迄今为止, 国际上规模最大、最为逼真的星团
云南天文台一米新真空太阳望远镜首次观测到震荡磁重联
中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测与研究基地在小尺度震荡磁重联方面取得研究进展,首次在太阳色球层观测到小尺度震荡磁重联及由其导致的磁流绳形成和消失的物理过程。相关研究成果于近期发表在国际天文学杂志《天体物理学杂志快报》(The Astrophysical Journal Letters)上,该项
太阳低层大气多温小尺度热爆发形成机制揭示
记者24日从中国科学院云南天文台获悉,该台研究人员近期揭示了太阳低层大气多温小尺度热爆发的形成机制。国际期刊《天文学和天体物理学》发表了相关研究成果。埃勒曼炸弹和紫外暴,是普遍存在于太阳低层大气中的两种小尺度磁重联活动,也是目前能够被观测到的最小太阳爆发活动。二者尺寸和寿命相当,但形成过程中,等离子
地球数值模拟装置预研取得重要成果
9月23日,在北京举行的地球系统模式和应用研讨会上,中国科学院地球系统模式1.0版本和地球数值模拟装置原型系统正式发布。 作为理解过去气候与环境演变机理、预估未来潜在全球变化情景的重要工具,中国科学院地球系统模式(CAS-ESM)1.0版本由中科院大气物理研究所等单位建成,主要包括8个子系统模
恒温恒湿箱模拟环境参数值
恒温恒湿箱如何模拟低温低湿环境,如何控制各种湿度环境要求,湿度控制原理是什么?目前国内外的恒温恒湿箱指标基本上都是30%~98%RH或者20%~98%RH,泰美科环境仪器恒温恒湿箱湿度能控制到10%~98%RH,当然,湿度指标与温度指标紧密相连。 一般情况下,试验箱采用的是通过温度来进行相应湿
科研人员在实验室实现激光驱动湍流磁重联
科技日报北京1月17日电 (记者张盖伦)记者从北京师范大学了解到,我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置,首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程,并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象,实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及加速高能带电粒子的重要性。相关论文于北京时间1月17日刊
湍动磁重联电流片中带电粒子的加速研究获进展
近日,天文学国际期刊《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)发表了云南天文台“太阳活动和CME理论研究团组”的最新研究成果,该研究由李燕及组内其他合作者共同完成。他们详细研究了带电粒子在湍动磁重联电流片中的加速过程,给出了粒子加速的一些新结果。 太阳耀斑是太阳大气
中国科大等首次发现金星磁层中存在磁场重联现象
中国科学技术大学中国科学院近地空间环境重点实验室张铁龙教授等与奥地利及美国科学家合作,利用欧洲金星快车的磁场探测数据,首次在金星的诱发磁层中发现了磁场重联现象,研究成果发表在4月5日出版的国际权威学术期刊《科学》上。这一发现对金星大气演化和气候变化研究具有重要意义。 太阳
无碰撞磁重联中电子尺度的霍尔磁场分布被发现
近日,中国科学技术大学近地空间环境重点实验室在磁重联研究方面取得新进展,实验室陆全明、王荣生课题组利用卫星观测数据首次发现了地球磁层顶磁重联区域的电子尺度的霍尔四极型磁场分布,并指出磁重联过程中某些区域同时存在着磁能的续存过程。该成果发表在最近一期的《物理评论快报》(Phys. Rev. Let
云南天文台发现太阳喷流中的振荡磁爆破重联
近期,中国科学院云南天文台太阳物理研究组副研究员洪俊超及其合作者,在太阳喷流的触发机制方面获得新进展,首次发现一例喷流是由振荡磁爆破重联触发。该研究结果发表在国际天文学杂志《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上。 磁重联,直观上描述为相反方向磁力线相互靠近断
中科院在利用射电手段探测磁重联过程方面获进展
近期,中国科学院云南天文台射电天文与VLBI研究团组高冠男副研究员等人,对云南天文台太阳分米波射电频谱仪所观测到的罕见的U型爆发群以及其中丰富的射电精细结构进行了详细研究,发现U型射电暴的产生率在某种程度上代表了磁重联率。这是首次利用射电手段对磁重联率的变化过程进行探测。此外,她们还对耀斑环顶的密度
科研人员在实验室实现激光驱动湍流磁重联
记者从北京师范大学了解到,我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置,首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程,并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象,实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及加速高能带电粒子的重要性。相关论文于北京时间1月17日刊发在《自然物理》期刊上。 太阳耀斑
研究发现辐射主导磁重联中的自旋凝聚等离子体
磁重联是等离子体中磁能快速释放和粒子加热加速的关键过程,广泛存在于太阳耀斑、地球磁尾、黑洞喷流、伽马暴乃至聚变装置等多种等离子体环境中。当磁场强度达到极端水平时,电子在重联过程中将进入辐射主导区域,此时辐射阻尼、光子辐射及粒子自旋动力学等因素成为重要机制。然而,在这类极端磁重联环境中,等离子体将如何
云南天文台在太阳紫外暴理论研究方面获进展
云南天文台太阳活动与CME理论研究团组运用磁流体力学模拟研究了太阳紫外暴的形成机制。研究结果表明,高温太阳紫外暴(约为20000度以上)可以在高密度、低温(几千度)的低色球中产生。撕裂模不稳定性磁重联引起的小尺度激波等局部压缩加热是热能产生的主要物理机制,在重联磁场强度高达500高斯的情况下,磁重联
首届地球系统数值模拟科学大会在京举办
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512490.shtm11月17日,首届地球系统数值模拟科学大会暨中国科学院地球系统模式CAS-ESM2.0开源发布会在京召开。会上,中国科学院大气物理研究所发布了我国首个具有自主知识产权的“完整”地球系
廖世俊英文专著提出全新数值模拟策略
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511463.shtm近日,上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院教授廖世俊的英文专著Clean Numerical Simulation()由美国Chapman & Hall/CRC Press在纽约出版发
实验室中成功模拟太阳耀斑中环顶X射线源和重联喷流
中国科学院物理研究所和国家天文台实验室研究团队继去年在强激光实验室模拟黑洞辐射产生的光电离光谱取得重要成果之后[Nature Physics 5, 821 (2009)],今年又在实验室中成功模拟了太阳耀斑著名观测现象——环顶X射线源和重联喷流。值得一提的是,这项重要突破完全基于