無碰撞磁場重聯（簡體書）

磁場重聯提供了一種將磁場能量轉換成等離子體動能和熱能的物理機制，並伴隨著磁力線拓撲結構的改變和高能量粒子的產生。空間等離子體中的許多爆發現象，如太陽耀斑、磁層亞暴等，都被認為和磁場重聯有關係。傳統的基於磁流體力學的磁場重聯理論預測的重聯率太慢，難以解釋空間等離子體中的爆發現象。而基於等離子體動力論的無碰撞磁場重聯則提供了快速地將磁場能量轉換為等離子體動能和熱能的物理機制，進而可以定量地解釋這些爆發現象。本書在簡單回顧磁場重聯經典模型的基礎上，介紹了近二十年來關於無碰撞磁場重聯的最新進展，包括無碰撞磁場重聯的數值模擬、無碰撞磁場重聯中帶電粒子的加速和加熱、無碰撞磁場重聯中的等離子體波動、無碰撞磁場重聯在空間和實驗室等離子體中的應用。

目錄
前言
符號表
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 磁場重聯的經典模型 3
1.2.1 穩態磁場重聯 3
1.2.2 非穩態磁場重聯 9
1.3 經典重聯模型的局限性 14
1.3.1 電阻率和碰撞頻率 14
1.3.2 重聯率 18
1.3.3 粒子動力學 19
1.4 廣義歐姆定律 21
1.5 無碰撞重聯的解析討論 24
參考文獻 28
第2章 無碰撞磁場重聯的數值模擬 33
2.1 Hall磁流體力學模擬 33
2.2 混合模擬 42
2.3 全粒子模擬 51
2.4 引導場的影響 62
2.5 非對稱磁場重聯 70
2.6 三維磁場重聯 78
2.7 無碰撞磁場重聯的觀測證據 86
參考文獻 96
第3章 磁場重聯中帶電粒子加速和加熱 102
3.1 擴散區物理 102
3.1.1 擴散區的多層結構 102
3.1.2 次級磁島 109
3.1.3 重聯的初發過程 116
3.2 擴散區中的電子加速 122
3.3 磁島與電子加速 130
3.4 離子加速 144
3.5 電子和離子加熱 151
參考文獻 166
第4章 磁場重聯中的低頻波 171
4.1 低頻波動的特性 171
4.1.1 磁流體力學近似 171
4.1.2 動力學理論修正 179
4.2 重聯層中的哨聲波 183
4.3 動力學Alfvén波 191
4.4 離子回旋波和低混雜波 199
4.5 靜電波和靜電孤波 207
4.6 電子洞和電雙層 219
4.7 湍動和湍動重聯 231
參考文獻 242
第5章 空間和實驗室等離子體中的磁場重聯 248
5.1 地球磁層頂磁場重聯 248
5.2 磁尾偶極化鋒面與磁場重聯 263
5.3 磁場重聯的全球模擬 275
5.4 太陽大氣和太陽風中的磁場重聯 286
5.5 行星大氣中的磁場重聯 299
5.5.1 火星磁尾中的重聯證據 299
5.5.2 水星和金星磁層中的磁場重聯 307
5.5.3 木星和土星磁層中的磁場重聯 312
5.6 實驗室等離子體中的磁場重聯 319
參考文獻 332
漢英名詞對照 341