宇宙磁流体力学
课程编码：180201070401P2003H
英文名称：Cosmic Magnetohydrodynamics
课时：60
学分：3.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：苏江涛等
教学目的要求
磁流体力学是研究磁场中导电流体的静力学和动力学行为的一个学科，它始于探索地球与太阳物理环境中导电流体的运动规律、磁场的位形特征、以及二者的相互作用。本课程主要讲授在宇宙天体的各种物理环境中导电流体与磁场的相互作用，包括宇宙磁流体力学导论、磁流体力学的基本关系、磁流体力学的特性、磁流体静力学、磁流体力学波动、磁流体力学激波、磁流体力学不稳定性、磁重联、发电机原理、磁流体力学应用（比如日冕加热、日珥形成、耀斑和CME等）、磁流体力学计算。
本课程的教学主要面向天文学与天体物理、空间物理、以及相关领域的硕士和博士研究生，讲授上述理论的基本内容，并结合一定的观测事例分析、数值模拟实验，使学生掌握磁流体力学基本理论，要求初步具有运用所学理论分析各种天体物理环境中磁化等离子体的活动现象。
预修课程
电动力学、流体力学、统计物理学、普通天文学
大纲内容
第一章 宇宙磁流体力学导论 1学时 苏江涛
第1节 宇宙磁流体力学概论
第二章 磁流体力学的基本关系 5学时 苏江涛
第1节 电磁流体的连续介质描述
第2节 建立磁流体力学方程组
第三章 磁流体力学的特性 6学时 苏江涛
第1节 磁流体力学特性
第2节 磁流体力学特性
第四章 磁流体静力学 6学时 苏江涛
第1节 磁流体静力学
第2节 磁流体静力学
第五章 磁流体力学波 3学时 苏江涛
第1节 磁流体力学波
第六章 磁流体力学激波 3学时 苏江涛
第1节 磁流体力学激波
第七章 磁流体力学不稳定性 3学时 林隽
第1节 磁流体力学不稳定性
第八章 磁流体力学框架内的磁重联 9学时 林隽
第1节 磁重联现象和基本模型
第2节 湍流磁重联和三维磁重联
第九章 发电机原理 3学时 林隽
第1节 太阳发电机的基本原理
第十章 磁流体力学应用 12学时 林隽
第1节 太阳上层大气的加热
第2节 日珥的形成
第3节 太阳耀斑和日冕物质抛射模型（上）
第4节 太阳耀斑和日冕物质抛射模型（下）
第十一章 磁流体力学计算 6学时 林隽
第1节 模拟电流片在线性阶段的不稳定性
第2节 模拟电流片在非线性阶段的不稳定性
第十二章 笔试 3学时 苏江涛
第1节 考试
参考书
1、
宇宙电动力学导论
许敖敖、唐玉华编著
1987
高等教育出版社
2、
宇宙磁流体力学
胡文瑞著
1987
科学出版社
3、
日冕物理
章振大著
2000
科学出版社
4、
Magnetohydrodynamics of the Sun
Priest
2014
Cambridge University Press
5、
太阳活动区物理
方成、丁明德、陈鹏飞编著
2008
南京大学出版社
6、
电磁学与电动力学
胡友秋、程福臻、叶邦角编著
2008
科学出版社
7、
磁流体力学
唐玉华，邱炯，戴煜编著
2023
南京大学出版社
课程教师信息
苏江涛：中科院国家天文台研究员，主要从事太阳磁场测量及太阳磁活动的研究。林隽：中科院云南天文台资深研究员，杰青。主要从太阳爆发的观测与理论研究。