141 / 320
139
Отметим, что разбиение волн на нормальные волны в нелинейном
исследовании аналогично тому, как это делается в линейной магнитной
гидродинамике – на альвеновские, БМЗ и ММЗ волны, становится
достаточно условным (подробности см. в главе 4). Однако если
рассматриваются пространственно локализованные волновые пакеты,
которые достаточно отчетливо разбегаются из-за разницы волновых
скоростей, такое разбиение остается достаточно четким и осмысленным.
Следует тем не менее помнить, что для случаев сильной нелинейности
линейная терминология не является, вообще говоря, адекватной
для описания динамики нелинейных волн.
Непродольное распространение МГД-возмущений.
В этом разделе
представлены результаты численного анализа динамической эволюции
заданного поперечного МГД-возмущения гауссовой формы для случая его
непродольного распространения. Моделирование пространственно-
временной
динамики
проводилось
для
средних
параметров
невозмущенного
солнечного
ветра:
плотности
23
3
2 10
o
г см
,
межпланетного магнитного поля Bo=5 нТл, скорости движения плазмы
7
4 10
o
V
1
см с
. Как указывалось выше, в уравнения включены величины
кинематической и магнитной вязкости. При выполнении анализа важно
выполнение условия
(1
)
L cos
a
, где
а
– пространственный размер
возмущения,
L
– путь, пройденный возмущением. Поскольку в солнечном
ветре угол между ММП и волновыми векторами альвеновских возмущений
невелик [Hollweg, 1974], то
2
L a
. Конкретные вычисления эволюции
проводились для угла
45
o
к внешнему магнитному полю Bo, имеющему
компоненты By и Bz.
Начальное возмущение Bx магнитного поля во всех случаях
направлено в плоскости, перпендикулярной к Bo, т.е. оно имеет
квазиальвеновскую поляризацию. Таким образом, волновые вектора волн,
образующихся в результате эволюции, направлены вдоль оси Z. Все
одномерные рисунки содержат компоненты возмущений, представленные
функциями координаты z. На представленных трехмерных рисунках
показана эволюция возмущений со временем в некотором временном
интервале. Ниже рассмотрено влияние степени нелинейности
/
p Bx Bo
заданного возмущения, величины звуковой скорости Vs, величины
скорости сноса среды солнечного ветра Vo, принятой направленной вдоль
оси Z, т.е. вдоль волновых векторов возмущений. В отдельном разделе
сопоставлено влияние уровня диссипации и изменение пространственного
и временного шага вычислений на устойчивость численного счета.