重构日冕三维磁场是研究日冕活动现象的重要方法。 当前普遍使用的全球日冕磁场外推方法是势场或非线性无力场外推。它们描述的是无力场,不包含力作用。然而日冕中尤其在底层太阳大气中,包含复杂的相互作用。为了更真实的描述全球日冕磁场系统,本文将Hu et al. (2008) 提出的直角坐标系下日冕磁场的有力场外推方法推广至球坐标系下,从而发展出一种以单层矢量磁场数据为底部边界条件的全球日冕有力场外推方法。
这个有力场模型对应的磁场解,可以分解为三个分量场,即一个势场和两个线性无力场。通过一迭代方法将给定的磁场底部边界条件分解为相应的三个磁场分量的底部边界条件,进而使用势场和线性无力场外推方法获得三个相应的磁场,叠加之后获得总的磁场。我们使用磁流体静力学模型的解析解测试了此有力场外推方法,获得了有效的结果。
图1是相应测试中的局部磁力线比较,黑色、紫色和白色分别表示磁力体静力学(MHS)解析解场,有力场外推场(NFFF)和势场(PF)外推的磁力线。它们起始于相同的足点。
图2是Case A 的∇×B×B 在相同半径r = 1.10R⊙处的各个方向的伪色图。左边是MHS解析解右边是 NFFF外推解。
本工作《A method of forced extrapolation of the global magnetic field in the solar corona》由山东大学空间科学研究院,美国阿拉巴马大学空间科学系和哈尔滨工业大学深圳空间科学与应用技术研究所的Bing Wang, Yao Chen, Qiang Hu, ChaoWei Jiang, HongQiang Song, Zhao Wu, and Hao Ning合作完成,文章已被SCIENCE CHINA Technological Sciences接受,将于近期发表,感谢国家自然科学基金的资助。
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