越来越多的观测研究发现，扭曲波在太阳大气磁结构中广泛存在，同时伴随着波能的衰减。如果波能能够有效的耗散，则可以对日冕加热有重要作用。最近的数值模拟研究表明，扭曲波可在磁结构中引入Kelvin-Helmholtz不稳定性 (KHI)，从而产生大量的空间尺度很小的涡旋结构，这将使得波能可在这些小尺度结构处耗散，从而加热日冕大气。此外，阿尔芬波由于其不可压缩性，很难被成像仪器所探测到，然而其可以携带大量能流自低层大气向上传播，如果波能能够有效的耗散，同样有助于加热日冕大气。

为了研究冕环中不同波动模式的加热效应，我们构建了环足点处具有不同波模驱动的三维的冕环模型（图1） 。研究表明，驱动的扭曲波可以在磁环结构中引入KHI，与之前的数值研究结果相符（图2a）。在磁环中建立的阿尔芬波也可以引入KHI涡旋结构（图2b），不过此种结构是由于阿尔芬波相混合效应导致，并且加热效果并不显著。然而在具有扭曲波和阿尔芬波混合驱动的磁环中，产生了更多的小尺度涡旋（图2c），并且其加热效果比前述两种只具有单一波模驱动加热效果更显著（图3）。这表明，波模的混合有助于小尺度涡旋结构的增长，从而导致了日冕加热效果的增强。因此，KHI涡旋扮演了一种媒介，将扭曲波和阿尔芬波携带的能量耗散至太阳大气。这对于理解太阳大气磁结构中的波动如何加热太阳大气具有重要意义。

此外，为了与观测对比，我们还构建了基于数值结果的正演模型。结果表明，如果将原始数值分辨率降低到与现有的观测仪器相对应（例如SDO/AIA），则无法分辨数值模型中所体现出来的更为精细的小尺度结构，因而也无法分辨不同数值模型之间的差异。这说明在冕环磁结构中，扭曲波很有可能可以和阿尔芬波共存，导致上述的更强的加热效果。

该工作由山东大学空间科学研究院联合比利时鲁汶大学，英国圣安德鲁斯大学研究人员共同完成，已被ApJ接收，将于近期发表 (Mingzhe Guo, Tom Van Doorsselaere, Kostas Karampelas, Bo Li, Patrick Antolin, Ineke De Moortel, Heating effects from driven transverse and Alfven waves in coronal loops, http://arxiv.org/abs/1811.07608)。作者感谢国家留学基金委(CSC)，国家自然科学基金委，欧洲研究委员会(ERC)，鲁汶大学GOA研究基金等的支持。

图1:在三维空间中建立的密度增强的磁环模型。

图2：环顶点处横截面密度，旋度和温度随时间的演化。(a)：扭曲波驱动的模型；(b)：阿尔芬波驱动的模型；(c)：扭曲波和阿尔芬波混合驱动的模型.

图3：不同模型加热效果比较（K:扭曲波驱动的模型；A:阿尔芬波驱动的模型；M:扭曲波和阿尔芬波混合驱动的模型）。左图为自环足注入的坡印廷矢量，右图为内能和温度的相对变化。