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大尺度电流片精细演化湍流耗散研究进展
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作者 马志阔 付泽华 +6 位作者 李燕 赵洋 李永兵 王武 颜辉 钟英 朱伯靖 《天文学进展》 北大核心 2025年第4期533-557,共25页
太阳爆发活动被普遍认为产生于电流片中的快速磁重联过程。在该过程中,三维湍流磁重联耗散区内的湍流耗散项起着至关重要的作用。为研究湍流耗散项对大尺度电流片中磁能耗散的影响,需同时考虑湍流流动属性(大尺度、宏观动力学尺度)以及... 太阳爆发活动被普遍认为产生于电流片中的快速磁重联过程。在该过程中,三维湍流磁重联耗散区内的湍流耗散项起着至关重要的作用。为研究湍流耗散项对大尺度电流片中磁能耗散的影响,需同时考虑湍流流动属性(大尺度、宏观动力学尺度)以及湍流粒子属性(微观动理学尺度)之间的耦合精细演化过程。湍流耗散由湍流张量(包括磁场、电场、速度场、温度场、压力场等)共同作用产生,在不同尺度控制方程下的表达式各不相同,且远大于经典耗散。从理论、观测和数值模拟三个方面出发,系统梳理并展望了大尺度电流片精细演化过程中湍流粘性耗散与湍流电阻耗散的研究进展。首先,总结了典型太阳爆发事件的物理模型及触发机制,重点阐述了大尺度电流片分形模型中湍流磁场重联及湍流耗散的精细演化研究进展及应用,涵盖湍流粘性耗散与湍流电阻耗散;随后介绍了湍流耗散领域的最新研究进展;最后对未来湍流耗散研究方向和前景进行了展望,同时指出了若干亟待解决的关键问题。 展开更多
关键词 大尺度分形湍流电流片 湍流粘性耗散项 湍流电阻耗散项 平均场理论
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南海西北部新生代沉积基底构造演化 被引量:16
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作者 刘海龄 杨恬 +3 位作者 朱淑芬 张伯友 丘学林 施小斌 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期54-67,共14页
在综合分析地质、地球物理、地球化学、古生物学等多方面资料的基础上,将南海西北部海域控制新生代主要沉积盆地的基底划分为5个区:北部湾古生界断堑基底区、莺歌海古生界走滑拉分基底区、琼东古生界断陷基底区、西沙北古生界裂谷基底... 在综合分析地质、地球物理、地球化学、古生物学等多方面资料的基础上,将南海西北部海域控制新生代主要沉积盆地的基底划分为5个区:北部湾古生界断堑基底区、莺歌海古生界走滑拉分基底区、琼东古生界断陷基底区、西沙北古生界裂谷基底区、西沙南古生界走滑伸展基底区.通过区域地质分析,初步重建了该海域的大地构造演化历史.该海域新生代沉积基底在前新生代时期与其北面陆上云开地区和其南面的南沙地区同处于特提斯构造域中,经历过古特提斯和中特提斯的发育历程,晚古生代以来可初步分为5个阶段:(1)D-P1,古特提斯东段多岛洋体系发育阶段;(2)P2,中特提斯(古南海)开始出现、古特提斯开始消减阶段;(3)T-K1,古特提斯东段多地块缝合阶段;(4)K2-N11,现代南海形成、中特提斯(古南海)消亡时期;(6)N21以来南海扩张停止、澳大利亚板块向北俯冲挤压阶段. 展开更多
关键词 特提斯 新生代沉积基底 南海西北部
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深海温度变化对太阳活动的响应 被引量:15
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作者 曲维政 邓声贵 +2 位作者 黄菲 张鑫 张微 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期285-292,共8页
通过太平洋、大西洋深海温度场谱分析发现 ,地球海洋温度变化广泛盛行着 2 2年尺度的年代际周期性变化 ,这种 2 2年变化周期在深层海洋中更为清楚。分析认为 ,这是地球海洋温度场对太阳磁场周期性变化的响应。世界海洋不同海域深海温度... 通过太平洋、大西洋深海温度场谱分析发现 ,地球海洋温度变化广泛盛行着 2 2年尺度的年代际周期性变化 ,这种 2 2年变化周期在深层海洋中更为清楚。分析认为 ,这是地球海洋温度场对太阳磁场周期性变化的响应。世界海洋不同海域深海温度对于太阳磁场磁性 2 2年周期响应的相位存在显著不同 ,南北大西洋海温变化相位相差 115度 ,即变化趋势接近相反 ;南北太平洋海温变化相位相差 19度 ,南太平洋变化超前。另外 ,太阳活动所激发的海温变化的振荡幅度在不同海域也有显著差异 ,北大西洋海温 2 2年周期振幅为 0 .0 7℃ ,而南大西洋则高达0 18℃ ,是北大西洋的 2 .5倍之多 !在太平洋中 ,北太平洋深海温度 2 2年周期振幅最大 ,南太平洋次之 。 展开更多
关键词 海温变化 太阳磁场 22年周期
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太阳表面米粒结构观测对比度分析 被引量:6
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作者 饶长辉 姜文汉 +1 位作者 凌宁 JacquesM.Beckers 《天文学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期134-139,共6页
分析了观测系统焦面上和探测器所探测到的太阳表面米粒结构的对比度与观测系统口径、大气湍流相干长度以及系统探测灵敏度的关系 ,给出了不同口径、不同大气湍流相干长度以及不同系统探测灵敏度时的米粒结构对比度数值计算结果 .
关键词 太阳表面米粒结构 对比度 大气相干长度 光学传递函 大气湍流 太阳磁场活动
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引力场中磁场重联的数值研究──(Ⅰ)磁岛的形成和合并 被引量:3
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作者 王水 李硕军 郑惠南 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 1994年第2期137-146,共10页
数值研究了引力场中电阻撕裂模不稳定性所引起的磁场重联,结果表明,在电流片长度L=1H、半宽度δ=H/24的情况下,电流片两端附近将出现两个X线的磁场重联,并形成磁岛和高温高密度的等离子体团.磁岛宽度随着时间而增长,在... 数值研究了引力场中电阻撕裂模不稳定性所引起的磁场重联,结果表明,在电流片长度L=1H、半宽度δ=H/24的情况下,电流片两端附近将出现两个X线的磁场重联,并形成磁岛和高温高密度的等离子体团.磁岛宽度随着时间而增长,在t≈55τA时达到饱和,最大饱和岛宽约为4δ.同时从t≈37τA开始,磁岛中心位置逐渐下降;在t=57τA时发生结合不稳定性,磁岛与底部附近的闭合磁场区合并,导致磁场湮灭和磁能的快速释放.另一方面,由于引力场和等离子体非均匀性的影响,顶部附近随时间而增长的等离子体外流速度达1.14VA∞;磁岛中等离子体向下运动的最大速度达1.41VA∞,且大于局地声速;在磁岛前方可形成快激波.这些结果可用于解释双带耀斑中后随耀斑环的形成、磁场湮灭和磁能释放、以及Doppler速度图上观测到的红移现象. 展开更多
关键词 磁场重联 引力场 耀斑 磁岛
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太阳大气中磁重联的MHD数值模拟 被引量:3
6
作者 陈鹏飞 方成 《天文学进展》 CSCD 北大核心 1999年第4期309-316,共8页
回顾了近30年太阳大气中碰重联过程的MHD数值模拟工作(包括计算方法及研究结果两方面)取得的进展。着重描述了在验证理论模型、解释观测现象,以及研究各种因素对重联的影响三个方面的成果,如快速磁重联、太阳耀斑机制及色球、... 回顾了近30年太阳大气中碰重联过程的MHD数值模拟工作(包括计算方法及研究结果两方面)取得的进展。着重描述了在验证理论模型、解释观测现象,以及研究各种因素对重联的影响三个方面的成果,如快速磁重联、太阳耀斑机制及色球、日冕中的各种爆发现象等。指出了在数值模拟中应注意的几个问题,并对该领域今后的发展作了简要的展望。 展开更多
关键词 磁流体力学 磁重联 数值模拟 太阳 磁场 大气
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AR6659光球色球的磁场速度场的演化特征及其与大耀斑的关系 被引量:1
7
作者 罗葆荣 侯叔明 +1 位作者 栾蒂 曹莹 《云南天文台台刊》 CSCD 1994年第3期29-41,共13页
AR6659是22周以来最重要的一个活动区,它爆发了22周最强大的高能事件。本文用云南天文台的光球、色球精细结构照片和北京天文台怀柔站的磁场速度场资料,分析了该活动区磁场速度场的二维位形和大耀斑期间的演化特征。本文分... AR6659是22周以来最重要的一个活动区,它爆发了22周最强大的高能事件。本文用云南天文台的光球、色球精细结构照片和北京天文台怀柔站的磁场速度场资料,分析了该活动区磁场速度场的二维位形和大耀斑期间的演化特征。本文分析的4个大耀斑均爆发在中性线附近的N极区磁场梯度大的地方及色球速度场的红移区。偏带观测也显示耀斑物质是向红端移动的。耀斑波沿横场传播在离本黑子群几万至十几万公里的地方激起感生耀斑,在原生耀斑与感生耀斑之间往往有耀斑环相连。此外,本文还从演化特征出发分析了耀斑爆发前活动区等离子体的宏观不稳定性。 展开更多
关键词 太阳活动区 磁场 速度场 耀斑
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活动区新浮磁流和暗条的激活 被引量:1
8
作者 印春霖 唐玉华 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 1995年第1期24-32,共9页
用数值计算方法探讨了新浮磁流驱动下暗条运动的基本规律.计算表明,活动区新浮磁流是驱动暗条运动导致暗条激活的有效机制之一,这个过程是通过暗条电流和背景磁场的相互作用来实现的.当选取不同强度的浮现磁流时,暗条可出现周期性... 用数值计算方法探讨了新浮磁流驱动下暗条运动的基本规律.计算表明,活动区新浮磁流是驱动暗条运动导致暗条激活的有效机制之一,这个过程是通过暗条电流和背景磁场的相互作用来实现的.当选取不同强度的浮现磁流时,暗条可出现周期性振荡、激活上升和闪烁;此外,对同极性磁流浮现,当浮现强度足够强时,暗条一开始就会下沉. 展开更多
关键词 太阳活动区 磁场 新浮磁流 暗条激活
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磁通量喷发的大气响应——Ⅲ.太阳附近激波的演化 被引量:1
9
作者 胡友秋 王赤 郑惠南 《天体物理学报》 CSCD 1992年第1期54-62,共9页
作为本系列的最后一篇,本文研究日冕大气中的激波演化.结果表明,日冕背景大气和磁场的非均匀性对激波结构和演化起着决定作用。太阳附近形成的慢激波-快磁声波系统,将在向外传播的过程中演变为以中间激波作为必要组成部分的混合激波。... 作为本系列的最后一篇,本文研究日冕大气中的激波演化.结果表明,日冕背景大气和磁场的非均匀性对激波结构和演化起着决定作用。太阳附近形成的慢激波-快磁声波系统,将在向外传播的过程中演变为以中间激波作为必要组成部分的混合激波。该混合激波在沿电流片传播时能继续维持,而在沿单极开放磁场传播时则进一步演变为纯快激波。 展开更多
关键词 太阳 磁场 混合激波 磁通量 喷发
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确定太阳横向磁场方位角的综合方法 被引量:2
10
作者 王华宁 林元章 《天体物理学报》 CSCD 1994年第2期196-196,共1页
本文分析了现有几种常用的确定太阳磁场横向分量方位角的方法,如势场法,Krall法、吴-艾法和"方位角连续"法,作者认为这些方法各有不同的适用范围,其中任何一种方法都不能单独确定太阳横向磁场。在此分析的基础上,提出了确... 本文分析了现有几种常用的确定太阳磁场横向分量方位角的方法,如势场法,Krall法、吴-艾法和"方位角连续"法,作者认为这些方法各有不同的适用范围,其中任何一种方法都不能单独确定太阳横向磁场。在此分析的基础上,提出了确定太阳横向磁场方位角的综合方法。该法的要点是:用势场法和Krall法分别处理同一磁场观测资料,比较这两种方法所得到的横场分布图,找出它们的相同区域和有差别区域。从相同区域出发,利用"无力因子相近"假定,可以推断有差异区域的横场方位角。本文提供的应用实例初步显示了综合方法的有效性。 展开更多
关键词 太阳 磁场 方位角 确定法
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太阳等离子体和磁场输出的全球结构 被引量:4
11
作者 魏奉思 《地球科学进展》 CAS CSCD 1994年第3期86-88,共3页
太阳等离子体和磁场输出的全球结构魏奉思(中国科学院空间科学与应用研究中心北京100080)关键词太阳等离子体,太阳磁场,全球结构一个特定的太阳活动现象会有什么样的行星际表现,会引起什么样的地球空间环境变化发生?这是全... 太阳等离子体和磁场输出的全球结构魏奉思(中国科学院空间科学与应用研究中心北京100080)关键词太阳等离子体,太阳磁场,全球结构一个特定的太阳活动现象会有什么样的行星际表现,会引起什么样的地球空间环境变化发生?这是全世界日地物理学家们面临的重大科学问... 展开更多
关键词 太阳等离子体 太阳磁场 全球结构
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太阳磁场演变的起因之一——太阳的回磁效应 被引量:7
12
作者 董士仑 《天体物理学报》 CSCD 1997年第1期86-90,共5页
本文指出太阳绕太阳系质心的角动量变率与黑子数年均值紧密相关 ;在 1 90 0 1 980年 (Zurich黑子数系统较稳定 ) ,当迟滞时间~ 2年 ,相关系数高达 0 .81 ,线性相关置信水平远高于 99.9% .并指出按太阳的回磁效应 ,可由太阳绕太阳系... 本文指出太阳绕太阳系质心的角动量变率与黑子数年均值紧密相关 ;在 1 90 0 1 980年 (Zurich黑子数系统较稳定 ) ,当迟滞时间~ 2年 ,相关系数高达 0 .81 ,线性相关置信水平远高于 99.9% .并指出按太阳的回磁效应 ,可由太阳绕太阳系质心运动确定太阳基本磁偶极矩 ;它是太阳磁场演变 (太阳总体活动 )在太阳系内的起因之关键纽带 .推测太阳内大部分物质的自转速度应该非常小 ;直接观测的较差自转 ,仅是表层现象 .本文叙述的基本理论 ,在对地球和其它行星乃至各种旋转天体或星系的磁性进行分析时 。 展开更多
关键词 太阳 磁场 太阳活动 回磁效应
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解决太阳横向磁场方向测定中180°不确定性的一个方法 被引量:1
13
作者 汪景琇 《天体物理学报》 CSCD 1994年第2期166-171,共6页
本文提出了一种解决太阳横向磁场方向测定中180°不确定性的方法。该方法首先将Gary等提出的方法定量化,客观地确定每一点的横场方向;然后由独立的H_α观测或磁场演化历史,分析和确定磁力线的拓扑联接性,对客观确定的... 本文提出了一种解决太阳横向磁场方向测定中180°不确定性的方法。该方法首先将Gary等提出的方法定量化,客观地确定每一点的横场方向;然后由独立的H_α观测或磁场演化历史,分析和确定磁力线的拓扑联接性,对客观确定的横场方向做经验修正。对活动区的应用表明,该方法是一个可供选择的解决横场方向不确定性的有效方法。 展开更多
关键词 太阳 磁场 方向测定 不确定性
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用斯托克斯轮廓推导太阳矢量磁场和热力学参量的三维结构
14
作者 屈中权 丁有济 +1 位作者 张霄宇 陈学昆 《天文学报》 CSCD 北大核心 1996年第2期201-211,共11页
一种根据斯托克斯轮廓分析推导太阳矢量磁场和热力学参量的空间三维结构的新方法在本文中提出.在不考虑散射和原子偏振的假设下,该方法由三个具有不同功能的操作分别作用于太阳大气中一层或二层斯托克斯轮廓组成.这三个操作构成一个... 一种根据斯托克斯轮廓分析推导太阳矢量磁场和热力学参量的空间三维结构的新方法在本文中提出.在不考虑散射和原子偏振的假设下,该方法由三个具有不同功能的操作分别作用于太阳大气中一层或二层斯托克斯轮廓组成.这三个操作构成一个运行单元.将此单元运用到从表面到光球底层所划分的大气层格点,然后对扫描区所有的点应用同样的程序便可获得太阳上观察区的矢量磁场和热力学参量的空间三维结构.文中给出了相应的流程图和三个操作的详细描述,并用简化了的程序对理论轮廓进行了拟合.结果表明此方法能较满意地导出矢量磁场尤其是磁场强度的三维空间结构,而热力学参量结构的推导还需进一步改进. 展开更多
关键词 太阳 矢量磁场 热力学参量 偏振
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Hα和软X射线的增亮事件与新浮磁流(英文)
15
作者 唐玉华 李一宁 +4 位作者 方成 AULANIER G. SCHMIEDER B. DMOULIN P. SAKURAI T. 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2000年第3期387-390,共4页
关键词 太阳活动区 磁场 软X射线 Hα单色像 增亮事件
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太阳宏观电场测量进展
16
作者 苏江涛 邓元勇 +2 位作者 王晓帆 侯俊峰 王东光 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2011年第1期19-30,共12页
太阳耀斑爆发时,日冕中磁自由能通过磁重联在短时间内转换成其他形式的能量,并伴随等离子体的加速和加热,以及带电粒子的加速。在这些过程中,宏观电场的出现起到关键的作用。但是到目前为止,由于太阳上宏观电场的探测比较困难,对电场的... 太阳耀斑爆发时,日冕中磁自由能通过磁重联在短时间内转换成其他形式的能量,并伴随等离子体的加速和加热,以及带电粒子的加速。在这些过程中,宏观电场的出现起到关键的作用。但是到目前为止,由于太阳上宏观电场的探测比较困难,对电场的研究较少。近几年来随着一系列空间探测卫星被投入使用,加深了人们对日地空间事件发生、发展的物理过程的认识。但是太阳爆发和日冕加热机制等磁活动现象没有得到本质上的认识。太阳宏观电场的探测对突破这一瓶颈具有重要作用。综述了国内外在太阳宏观电场测量上的进展,并提出中国巨型望远镜(ChineseGiant Solar Telescope)在宏观电场观测上可能的科学目标。 展开更多
关键词 太阳磁场 宏观电场 斯塔克效应
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太阳强磁区的精细结构形态
17
作者 邓元勇 汪景琇 艾国祥 《天文学进展》 CSCD 北大核心 1995年第4期335-342,共8页
作者希望通过对国内外太阳物理学家多年来在太阳磁场精细结构方面的研究成果的回顾,探讨立足现有和将有的仪器设备,可能和应该从事的高分辨太阳磁场的研究工作。为突出重点,侧重评述1000G以上的强磁场精细结构特征及与之相关的亮度... 作者希望通过对国内外太阳物理学家多年来在太阳磁场精细结构方面的研究成果的回顾,探讨立足现有和将有的仪器设备,可能和应该从事的高分辨太阳磁场的研究工作。为突出重点,侧重评述1000G以上的强磁场精细结构特征及与之相关的亮度特征的精细结构。现有的研究成果已经表明:磁场精细结构与亮度精细结构之间存在着某些目前还不十分明确的关系,而这种关系对小尺度磁场的研究有着重要意义,因此探索这种内分关系将是今后工作的一个重要方向。 展开更多
关键词 太阳 磁场 强磁场 精细结构 结构形态
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运动等离子体中的磁场维持(英文)
18
作者 杨志良 景海荣 田莉荣 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期529-535,共7页
根据运动媒质中的麦克斯韦方程 ,推导出在有限大小的运动等离子体中的磁场感应方程 。
关键词 等离子体 太阳磁场 磁场感应方程
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磁螺度以及在太阳物理上的应用
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作者 陈洁 包曙东 张洪起 《河北师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2006年第4期423-428,共6页
磁螺度应用到天体物理尤其是太阳物理上,从而变为一个热门的领域.螺度用以描述磁场的复杂结构,例如磁场的扭曲、缠绕、连结、编辫,作为一个物理量,与能量不同,在完全理想的磁流体力学(MHD)中,它是一个守恒量.在磁重联过程中,螺度近似守... 磁螺度应用到天体物理尤其是太阳物理上,从而变为一个热门的领域.螺度用以描述磁场的复杂结构,例如磁场的扭曲、缠绕、连结、编辫,作为一个物理量,与能量不同,在完全理想的磁流体力学(MHD)中,它是一个守恒量.在磁重联过程中,螺度近似守恒,应用到太阳大气上,可以计算磁螺度的传输.最近的观测发现在太阳上螺度存在南北半球的不对称性,北半球主要为负螺度,南半球正螺度占优势;阐述了在太阳大气不同层次这种不对称性的表现形式,并介绍了对这种规律的有代表性的解释;介绍了国际国内螺度研究的最新进展,指出了有待于解决的一些关键问题. 展开更多
关键词 天体物理 太阳磁场 磁螺度 综述
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剪切流动和电阻撕裂模的相互作用
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作者 邓晓华 王水 王敬芳 《天文学报》 CSCD 北大核心 1994年第2期165-175,共11页
本文在细长柱位形下数值研究了具有剪切流动的电流片中电阻撕裂模不稳定性的非线性演化。结果表明,电流片附近Sech形式的剪切流动,将导致电阻撕裂模不稳定性的发展,且不稳定性增长率随着剪切参数Rr的增加而增长,导致磁岛的形... 本文在细长柱位形下数值研究了具有剪切流动的电流片中电阻撕裂模不稳定性的非线性演化。结果表明,电流片附近Sech形式的剪切流动,将导致电阻撕裂模不稳定性的发展,且不稳定性增长率随着剪切参数Rr的增加而增长,导致磁岛的形成和快速的磁能释放。这种剪切流动和撕裂模的耦合过程以及超热不稳定性的相互作用,改变了磁拱中的磁场剪切强度或者说电流密度梯度,从而驱动电阻撕裂模不稳定性的发展。这种过程对于等离子体电流密度的建立是至关重要的,并可能是触发太阳耀斑的重要机制之一。 展开更多
关键词 剪切流动 磁场 电阻撕裂模
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