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STITCH：太阳日冕能量积累的亚网格尺度模型
在另一项将螺旋度凝聚概念应用于数周演化的全太阳磁场的研究中，我们开发并采用了该模型的亚网格尺度表示（Mackay 等人，2014 年、2018 年）。我们做出的基本假设是：（1）涡旋单元很小、数量众多且名义上相同，尽管它们的属性可能表现出大规模变化；（2）单元之间电流片的重新连接非常有效，以至于相反方向的扭曲场可以简单地视为代数抵消。正如 Mackay 等人在论文附录中推导的那样（2014 年，方程 A1），由此产生的亚网格尺度模型表示为感应方程中的附加项，
盒子里的太阳日冕环：能量产生和加热
背景。日冕环是太阳高层大气的基本构成要素，在极紫外和 X 射线中可见。了解日冕环如何产生能量、构造和演化是理解恒星日冕的关键。目的。我们在此研究光球磁对流如何产生加热日冕环的能量，并将其传输到高层大气中，以及日冕磁环的内部结构如何形成。方法。在 3D 磁流体动力学模型中，我们使用 MURaM 代码研究了一个孤立的日冕环，其两个足点都位于对流区内的浅层中。为了解决其内部结构，我们将计算域限制为一个矩形框，其中包含一个日冕环作为拉直的磁通量管。考虑了场对准热传导、光球层和色球层的灰辐射传输以及日冕中的光学薄辐射损失。足点被允许与周围的颗粒物自洽地相互作用。结果。环被坡印廷通量加热，该通量是通过光球中单个磁场浓度的小尺度运动自洽产生的。由于足点运动，大气上层形成了湍流。我们几乎看不到来自给定足点的不同光球浓度的磁通量管大规模编织加热的迹象。合成发射，就像大气成像组件或 X 射线望远镜所观察到的那样，揭示了响应加热事件而形成的瞬态亮线。总体而言，我们的模型粗略地再现了在日冕环（子结构）内观察到的等离子体的性质和演化。结论。利用这个模型，我们可以建立一个连贯的图像，展示加热太阳表面附近高层大气的能量通量是如何产生的，以及这个过程是如何驱动和控制日冕环的加热和动态的。
用不同分辨率模拟的太阳日珥大振幅纵向振荡
背景。近几十年来，人们对太阳日珥中的大振幅纵向振荡 (LALO) 进行了广泛的研究。然而，它们的衰减和放大机制尚不清楚。目的。在本研究中，我们使用高分辨率数值模拟研究了 LALO 的衰减和放大，空间分辨率逐渐提高。方法。我们使用包含倾角区域的二维磁配置对 LALO 进行了时间相关的数值模拟。在磁倾角中加载日珥质量后，我们通过沿磁场扰动日珥质量来触发 LALO。我们使用四个空间分辨率值进行了实验。结果。在分辨率最高的模拟中，周期与摆模型非常吻合。收敛实验表明，随着分辨率的提高，阻尼时间在底部日珥区域达到饱和，这表明振荡衰减存在物理原因。在日冕顶部，振荡在最初几分钟内被放大，然后缓慢衰减。特征时间表明在具有最高空间分辨率的实验中放大更显著。分析表明，底部和顶部日冕区域之间的能量交换是导致 LALO 衰减和放大的原因。结论。高分辨率实验在研究 LALO 的周期和阻尼机制时至关重要。只有使用足够高的空间分辨率时，周期才与摆模型一致。结果表明，在空间分辨率不足的模拟中，数值扩散可能会隐藏重要的物理机制，例如振荡放大。