Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)

Для цитирования:

Майоров А. О., Романов В. А., Романов К. В., Романов Д. В. Численное моделирование физического механизма аномального прогрева солнечной атмосферы // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2020. Т. 20, вып. 1. С. 4-15. DOI: 10.18500/1817-3020-2020-20-1-4-15

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
02.03.2020
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 302)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Теоретическая и математическая физика
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
533.951
DOI: 
10.18500/1817-3020-2020-20-1-4-15

Численное моделирование физического механизма аномального прогрева солнечной атмосферы

Авторы: 
Майоров Александр Олегович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Романов Валерий Александрович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Романов Константин Валерьевич, Красноярский государственный педагогический университет имени В. П. Астафьева
Романов Дмитрий Валерьевич, Красноярский государственный педагогический университет имени В. П. Астафьева
Аннотация: 

В работе изучается феномен аномального прогрева солнечной атмосферы за счёт диссипации энергии слабых ударных волн, генерируемых в верхних слоях конвективной зоны. На базе полностью консервативных разностных схем гравитационной газовой динамики методом установления рассчитаны распределения термодинамических параметров по высоте в пределах солнечной хромосферы, удовлетворительно согласующиеся с наблюдательными данными. Из-за влияния диссипативных процессов (вязкости, лучистой теплопроводности) рассчитанные распределения слабо зависят от частоты и глубины генерации волнового потока в верхних слоях конвективной зоны Солнца.

Ключевые слова: 
атмосфера Солнца
аномальный прогрев
ударная волна
начальные и граничные условия задачи
Список источников: 
  1. Прист Э. Р. Солнечная магнитогидродинамика. М. : Мир, 1985. 592 c. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9781139020732
  2. Зирин Г. Солнечная атмосфера. М. : Мир, 1969. 504 c.
  3. Vernazza J. E., Avertt E. H., Loeser R. Structure of the Solar chromosphere. I. Basic computation and summary of the results // Astrophys. J. 1973. Vol. 184. P. 605–631. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-011-4820-7_24
  4. Nakada M. P. A Study of the Composition of the Solar Corona and Solar Wind // Solar Phys. 1970. Vol. 14. P. 457–479. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00221331
  5. Alissandrakis C. E., Valentino A. Structure of the Transition Region and the Low Corona from TRACE and SDO Observations Near the Limb. // Solar. Phys. 2019. Vol. 294. P. 96. DOI: https://doi.org/10.1007/s11207-019-1486-7
  6. Hamada A., Asikainen T., Mursula K. New Homogeneous Dataset of Solar EUV Synoptic Maps from SOHO/EIT and SDO/AIA // Solar. Phys. 2020. Vol. 295. P. 2. DOI: https://doi.org/10.1007/s11207-019-1563-y
  7. Kontogiannis I., Gontikakis C., Tsiropoula G., Tziotziou K. Probing the Quiet Solar Atmosphere from the Photosphere to the Corona // Solar. Phys. 2018. Vol. 293. P. 56. DOI: https://doi.org/10.1007/s11207-018-1275-8
  8. Reeves E. M., Noyes R. W., Withbroe G. L. Observing Programs in Solar Physics during the 1973 ATM Skylab Program // Solar. Phys. 1972. Vol. 27. P. 251–270. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00153096
  9. Bierman L. Z. Inhomogeneous stellar atmosphere models // Naturwissenschaften. 1946. Bd. 33. S. 118.
  10. Schwarzschild M. Stability of the Sun against spherical thermal perturbations // Astrophys. J. 1948. Vol. 107. P. 1.
  11. Piddington J. H. A Model of the Quiet Solar Atmosphere // Solar. Phys. 1972. Vol. 27. P. 402–418.
  12. Vásquez A. M., Frazin R. A., Vourlidas A., Ward B., Bart van der Holst, Russell A., Philippe L. Tomography of the Solar Corona with the Wide-Field Imager for the Parker Solar Probe // Solar. Phys. 2019. Vol. 294. P. 81. DOI: https://doi.org/10.1007/s11207-019-1471-1
  13. McCauley P. I., Cairns I. H., White S. M., Mondal S., Lenc E., Morgan J., Oberoi D. The Low-Frequency Solar Corona in Circular Polarization // Solar. Phys. 2019. Vol. 294. P. 106. DOI: https://doi.org/10.1007/s11207-019-1502-y
  14. Зельдович Я. Б., Райзер Ю. П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М. : Наука, 1966. 670 c.
  15. Piddington J. H. Solar Atmospheric Heating // Solar. Phys. 1973. Vol. 33. P. 363–374. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00152424
  16. Mariska J. T., Kjeldseth-Moe O. Book-Review – the Solar Transition Region // Solar. Phys. 1994. Vol. 149. P. 421. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1005138131541
  17. Stix M. Modulation of Acoustic Waves by Solar Convection // Solar. Phys. 2000. Vol. 196. P. 19–28. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1005275115455
  18. Wentzel D. G. Wave reflection and wave disorder in the solar transition zone and corona // Solar. Phys. 1978. Vol. 58. P. 307–318. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00157276
  19. Whitham G. B. Linear and Nonlinear Waves. N.Y. : Wiley Interscience, 1974. 394 p.
  20. Ulmschneider P., Schmitz F., Kalkofen W., Bohn H. U. Acoustic Waves in the Solar Atmosphere. V. On the chromosphere temperature rise // Astron. Astrophys. 1978. Vol. 70. P. 487–500.
  21. Ulmschneider P. On Frequency and Strength of Shock Waves in the Solar Atmosphere // Solar. Phys. 1970. Vol. 12. P. 403–415. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00148023
  22. Ulmschneider P. Radiation loss and mechanical heating in the solar chromosphere // Solar Phys. 1974. Vol. 39. P. 327–336. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00162426
  23. Jeffrey A., Taniuti T. Nonlinear wave propagation. N.Y. : Academic Press, 1964. 472 p.
  24. Schatzman E. Solar neutrinos and turbulent diffusion // Ann. Astrophys. 1949. Vol. 12. P. 203.
  25. Osterbrock D. E. Solar irradiance variation. I. Analysis of modeling techniques and inter comparison of groundbases data // Astrophys. J. 1961. Vol. 134. P. 347–388.
  26. Kuperus M. The coronal and transition region temperature structure of a Solar active region // Rech. Astron. Observ. Utrecht. 1965. Vol. 17. P. 1–24.
  27. Klein R. I., Stein R. F., Kalkofen W. Solar pulsations and angular coherence of atmospheric temperature fl uctuations // Astrophys. J. 1975. Vol. 205. P. 499.
  28. Deubner F.-L. Astronomical observation of low wavenumber nonradial eigenmodes of the Sun // Astrophys. J. 1976. Vol. 51. P. 189.
  29. Deubner Franz-Ludwig. On the Powerspectrum of the Photospheric Resonance Oscillations // Solar Phys. 1972. Vol. 23. P. 304–308. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00148095
  30. Самарский А. А., Попов Ю. П. Разностные схемы газовой динамики. М. : Наука, 1973. 351 c.
  31. Романов Д. В. Математическое моделирование влияния многомерности на эволюцию магнитных полей и структуру аномального прогрева солнечной атмосферы : дис. … канд. физ.-мат. наук / Красноярский гос. техн. ун-т. Красноярск, 2003. 128 c.
  32. Christensen-Dalsgaard J., Dappen W., Ajukov S. V., Anderson E. R., Oberoi D. The current state of Solar modeling // Science. 1996. Vol. 272. P. 1286.
  33. Брагинский С. И. Вопросы теории плазмы. М. : Атомиздат, 1963. Вып. 1. 183 c.
  34. McWhirter R. W. P., Thonemann P. C., Wilson R. The heating of the Solar Corona : a model based on energy balance // Astron. Astrophys. 1975. Vol. 40. P. 63–73.
  35. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Гидродинамика. М. : Наука, 1986. 736 c.
  36. Stix M. Modulation of Acoustic Waves by Solar Convection // Solar Phys. 2000. Vol. 196. P. 19–28. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1005275115455
  37. Unno W., Spiegel E. A. The Eddington approximation in the radiative heat equation // Publication of the astronomical society of Japan. 1966. Vol. 18, № 2. P. 85–95.
  38. Котельников И. А., Ступаков Г. В. Лекции по физике плазмы. Новосибирск : Новосиб. гос. ун-т, 1996. 128 c.
  39. Романов К. В. Математическое моделирование физических процессов аномального прогрева солнечной атмосферы : дис. … канд. физ.-мат. наук / Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе. Новосибирск, 2003. 145 c. 
Поступила в редакцию: 
13.10.2019
Принята к публикации: 
14.01.2020
Опубликована: 
02.03.2020
  • 1455 просмотров