三维太阳风结构的Ulysses观测和MHD模拟的比较研究

Ulysses从1994年9月到1995年6月第一次对日跨极飞行期间,发现除赤道附近±20°的区域为300～450km/s的低速太阳风以外,其余为中高速太阳风,而在±40°以上为700～870km/s的高速太阳风,而且低速太阳风与高速太阳风之间的过渡面很陡本文用三维磁流体力学(MHD)数值模型对Ulysses在太阳活动极小期观测到的太阳风大尺度结构进行了模拟这一模型将计算区域分为1～22Rs和18Rs～1 AU两部分,并将具有总交差减小(TVD)特性的Lax-Friedrich格式和MaccormackⅡ型格式结合起来.我们根据太阳光球磁场的视向分量观测确定初始磁场,并在MHD方程组中加入体积加热项,进行三维MHD模拟数值结果再现了上述观测到的大尺度太阳风结构的主要特征,与Ulysses观测基本相符这一工作说明初始磁场以及体积加热可能控制着高低速太阳风的分布,同时也表明所采用的三维数值模式在模拟大尺度太阳风结构方面是有效的