日冕大尺度等离子体波动现象的三维数值研究

20240112

科学研究和技术服务业

该技术在数据处理和存储方面已经有很好的前期研究基础，技术相对比较成熟，但若想取得高性能的成果，还需对技术的稳定性做进一步的实验和测试，该科技成果转化处于初期阶段。

该科技成果需要合作方提供的场所温度事宜，因为服务器高速运转会产生热量，周边温度较高，因此需要对提供的场地有温度的要求；设备方面需要合作方提供的设备可以进行高性能的运算。

可国（境）内外转让

会有利于信息在存储和挖掘方面快速发展。

北京市自然科学基金面上项目

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

研究成果： 我们利用磁流体动力学（ZEUS程序），对日冕大尺度等离子体波动现象进行了数值计算和三维数值模拟研究。一是对波动现象在传播过程中的细节特征进行模拟，发现了波和非波分量，这一模拟结果支持：大尺度日冕扰动的双分量结构解释；二是对等离子体的速度分布做了细节演化特征研究，发现了磁通量绳侧翼处的慢模激波、速度漩涡以及快模激波在传播过程中产生的回声，它们在传播过程中相互耦合，这说明大尺度波动现象不是单一因素的结果，而是多个因素导致的；三是在磁通量绳的侧翼处存在着速度分割面，在速度分割面附近存在着两种不同类型的漩涡，一种是等离子体向漩涡中心汇聚，另一种是等离子体从中心向外发散。 关键技术： 为了有效解决高性能计算中出现的数据稀疏问题，利用机器学习中的预定义相似度学习算法，对其进行优化；为了获取更多的演化细节，利用深度学习中的生成对抗网络，基于超分辨率图像重建算法，对生成网络进行了优化。 创新点： 在数值模拟过程中，我们获取了日冕大尺度等离子体波动现象在传播过程中的很多细节演化特征，为后续研究其物理本质提供了前提和保障。 科学价或社会价值： 利用日冕大尺度等离子体波动现象传播过程中的特征，可以间接获取日冕大气中一些很难进行直接测量得到的物理量，如磁场强度和磁位形，而这些量有助于我们正确理解发生在日冕大气中的各种复杂物理过程。此外，日冕大尺度等离子体波动现象也有助于我们理解日冕加热和高速太阳风加速过程。因此，日冕大尺度等离子体波动现象对日地空间环境和空间天气学的研究具有重大的现实意义。值。