Eine Evolution und Ausbruch des koronalen Magnetfelds durch eine datengetriebene MHD-Simulation

Zusammenfassung Wir präsentieren einen neu entwickelten datengetriebenen Magnetohydrodynamik (MHD) Simulationscode unter einer Null-β-Näherung basierend auf einer von Hayashi et al. vorgeschlagenen Methode aus 2018 und 2019. Obwohl viele datengetriebene MHD-Simulationen entwickelt und durchgeführt wurden, gibt es nicht viele Studien darüber, wie genau diese Simulationen die in der Sonnenkorona beobachteten Phänomene reproduzieren können. In dieser Studie haben wir die Leistung unserer datengetriebenen Simulation quantitativ unter Verwendung von Ground-Truth-Daten untersucht. Die Ground-Truth-Daten wurden durch eine MHD-Simulation erzeugt, bei der das Magnetfeld durch die Bewegungen der Sonnenflecken verdreht wurde. Ein magnetisches Flussseil (MFR) entsteht durch die Stornierung des magnetischen Flusses an der Polaritätsinversionslinie aufgrund des konvergierenden Flusses auf dem Sonnenfleck, was schließlich zum Ausbruch des MFR führt. Wir haben versucht, diese Dynamik mit der datengetriebenen MHD-Simulation zu reproduzieren. Die koronalen Magnetfelder werden durch die elektrischen Felder angetrieben, die aus einer Zeitreihe des photosphärischen Magnetfeldes gewonnen werden, das aus den Ground-Truth-Daten extrahiert wird, an der Oberfläche. Infolgedessen konnte die datengetriebene Simulation die anschließenden MHD-Prozesse, das verdrehte koronale Magnetfeld und die Bildung des MFR sowie dessen Ausbruch erfassen. Wir berichten über diese Ergebnisse und vergleichen sie mit den Ground-Truth-Daten und diskutieren, wie man die Genauigkeit verbessern und die numerische Methode optimieren kann.