The scaling of the reconnection rate during (fast) Hall magnetic reconnection in the presence of an oppositely directed bulk shear flow parallel to the reconnecting magnetic field is studied using two-dimensional numerical simulations of Hall reconnection with two different codes. Previous studies noted that the reconnection rate falls with increasing flow speed and shuts off entirely for super-Alfvénic flow, but no quantitative expression for the reconnection rate in sub-Alfvénic shear flows is known. An expression for the scaling of the reconnection rate is presented.
REFERENCES
1.
E. N.
Parker
, J. Geophys. Res.
62
, 509
, doi:10.1029/JZ062i004p00509 (1957
).2.
H. E.
Petschek
, in AAS/NASA Symposium on the Physics of Solar Flares
, edited by W. N.
Ness
(NASA
, Washington, DC
, 1964
), p. 425
.3.
R. H.
Levy
, H. E.
Petschek
, and G. L.
Siscoe
, AIAA J.
2
, 2065
(1964
).4.
H. E.
Petschek
and R. M.
Thorne
, Astrophys. J.
147
, 1157
(1967
).5.
J. T.
Gosling
, M. F.
Thomsen
, and S. J.
Bame
, J. Geophys. Res.
91
, 3029
, doi:10.1029/JA091iA03p03029 (1986
).6.
D. I.
Pontin
, Adv. Space Res.
47
, 1508
(2011
).7.
V. V.
Mirnov
, C. C.
Hegna
, S. C.
Prager
, C. R.
Sovinec
, and H.
Tian
, in Proceedings of the 21st IAEA FEC
, China, 16–21 October 2006 (IAEA, Vienna, Austria, 2007), pp. TH/P3–18.8.
N. A.
Murphy
and C. R.
Sovinec
, Phys. Plasmas
15
, 042313
(2008
).9.
R. J.
La
Haye, D. P.
Brennan
, R. J.
Buttery
, and S. P.
Gerhardt
, Phys. Plasmas
17
, 056110
(2010
).10.
J. T.
Gosling
, M. F.
Thomsen
, S. J.
Bame
, and R. C.
Elphic
, J. Geophys. Res.
96
, 14097
, doi:10.1029/91JA01139 (1991
).11.
J. T.
Gosling
, M. F.
Thomsen
, G.
Le
, and C. T.
Russell
, J. Geophys. Res.
101
, 24765
, doi:10.1029/96JA02254 (1996
).12.
R. L.
Kessel
, S.-H.
Chen
, J. L.
Green
, S. F.
Fung
, S. A.
Boardsen
, L. C.
Tan
, T. E.
Eastman
, J. D.
Craven
, and L. A.
Frank
, Geophys. Res. Lett.
23
, 583
, doi:10.1029/95GL03083 (1996
).13.
T. G.
Onsager
, J. D.
Scudder
, M.
Lockwood
, and C. T.
Russell
, J. Geophys. Res.
106
, 25467
, doi:10.1029/2000JA000444 (2001
).14.
L. A.
Avanov
, V. N.
Smirnov
, J. H.
Waite
, Jr., S. A.
Fuselier
, and O. L.
Vaisberg
, J. Geophys. Res.
106
, 29491
, doi:10.1029/2000JA000460 (2001
).15.
A.
Federov
, E.
Dubinin
, P.
Song
, A.
Skalsky
, and E.
Budnik
, J. Geophys. Res.
106
, 25419
, doi:10.1029/2000JA900104 (2001
).16.
T. D.
Phan
, B. U. O.
Sonnerup
, and R. P.
Lin
, J. Geophys. Res.
106
, 25489
, doi:10.1029/2001JA900054 (2001
).17.
T.
Phan
, H. U.
Frey
, S.
Frey
, L.
Peticolas
, S.
Fuselier
, C.
Carlson
, H.
Rème
, J. -M.-M.
Bosqued
, A.
Balogh
, M.
Dunlop
, L.
Kistler
, C.
Mouikis
, I.
Dandouras
, J. A.
Sauvard
, S.
Mende
, J.
McFadden
, G.
Parks
, E.
Moebius
, B.
Klecker
, G.
Paschmann
, M.
Fujimoto
, S.
Petrinec
, M. F.
Martucci
, A.
Korth
, and R.
Lundin
, Geophys. Res. Lett.
30
, 1509
, doi:10.1029/2003GL016885 (2003
).18.
T. D.
Phan
, H.
Hasegawa
, M.
Fujimoto
, M.
Oieroset
, T.
Mukai
, R. P.
Lin
, and W.
Paterson
, Geophys. Res. Lett.
33
, L09104
, doi:10.1029/2006GL025756 (2006
).19.
T. D.
Phan
, G.
Paschmann
, C.
Twitty
, F. S.
Mozer
, J. T.
Gosling
, J. P.
Eastwood
, M.
Øieroset
, H.
Rème
, and E. A.
Lucek
, Geophys. Res. Lett.
34
, L14104
, doi:10.1029/2007GL030343 (2007
).20.
S.
Eriksson
, J. T.
Gosling
, T. D.
Phan
, L. M.
Blush
, K. D. C.
Simunac
, D.
Krauss-Varban
, A.
Szabo
, J. G.
Luhmann
, C. T.
Russell
, A. B.
Galvin
, and M. H.
Acuña
, J. Geophys. Res.
114
, A07103
, doi:10.1029/2008JA013990 (2009
).21.
C.
Twitty
, T. D.
Phan
, G.
Paschmann
, B.
Lavraud
, H.
Rème
, and M.
Dunlop
, Geophys. Res. Lett.
31
, L19808
, doi:10.5194/angeo-22-2355-2004 (2004
).22.
B.
Lavraud
, T. D.
Phan
, M. W.
Dunlop
, M. G. G. T.
Taylor
, P. J.
Cargill
, J.-M.
Bosqued
, I.
Dandouras
, H.
Rème
, J.-A.
Sauvaud
, C. P.
Escoubet
, A.
Balogh
, and A.
Fazakerley
, Ann. Geophys.
22
, 3039
(2004
).23.
B.
Lavraud
, A.
Fedorov
, E.
Budnik
, M. F.
Thomsen
, A.
Grigoriev
, P. J.
Cargill
, M. W.
Dunlop
, H.
Rème
, I.
Dandouras
, and A.
Balogh
, J. Geophys. Res.
110
, A02209
, doi:10.1029/2004JA010804 (2005
).24.
M.
Longmore
, S. J.
Schwartz
, J.
Geach
, B. M. A.
Cooling
, I.
Dandouras
, E. A.
Lucek
, and A. N.
Fazakerley
, Ann. Geophys.
23
, 3351
(2005
).25.
A. L.
La Belle-Hamer
, A.
Otto
, and L. C.
Lee
, Phys. Plasmas
1
, 706
(1994
).26.
H. G.
Mitchell
, Jr. and J. R.
Kan
, J. Plasma Phys.
20
, 31
(1978
).27.
M.
Swisdak
, J. F.
Drake
, M. A.
Shay
, and B. N.
Rogers
, J. Geophys. Res.
108
, 1218
, doi:10.1029/2002JA009726 (2003
).28.
T. D.
Phan
, J. T.
Gosling
, G.
Paschmann
, C.
Pasma
, J. F.
Drake
, M.
Øieroset
, D.
Larson
, R. P.
Lin
, and M. S.
Davis
, Astrophys. J. Lett.
719
, L199
(2010
).29.
A. L.
La Belle-Hamer
, A.
Otto
, and L. C.
Lee
, J. Geophys. Res.
100
, 11875
, doi:10.1029/94JA00969 (1995
).30.
Q.
Chen
, A.
Otto
, and L. C.
Lee
, J. Geophys. Res.
102
, 151
, doi:10.1029/96JA03144 (1997
).31.
J. H.
Li
and Z. W.
Ma
, J. Geophys. Res.
115
, A09216
, doi:10.1029/2010JA015315 (2010
).32.
L.
Chacón
, D. A.
Knoll
, and J. M.
Finn
, Phys. Lett. A
308
, 187
(2003
).33.
Q. Q.
Shi
, Z. Y.
Pu
, H.
Zhang
, S. Y.
Fu
, C. J.
Xiao
, Q. -G.-G.
Zong
, T. A.
Fritz
, and Z. X.
Liu
, Surv. Geophys.
26
, 369
(2005
).34.
V.
Roytershteyn
and W.
Daughton
, Phys. Plasmas
15
, 082901
(2008
).35.
K. G.
Tanaka
, M.
Fujimoto
, and I.
Shinohara
, Int. J. Geophys.
2010
, 202583
(2010
).36.
L.
Bettarini
, S.
Landi
, M.
Velli
, and P.
Londrillo
, Phys. Plasmas
16
, 062302
(2009
).37.
38.
M. A.
Shay
, J. F.
Drake
, M.
Swisdak
, and B. N.
Rogers
, Phys. Plasmas
11
, 2199
(2004
).39.
A.
Otto
, J. Geophys. Res.
106
, 3751
, doi:10.1029/1999JA001005 (2001
).40.
X. L.
Chen
and P. J.
Morrison
, Phys. Fluids B
2
, 495
(1990
).© 2011 American Institute of Physics.
2011
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
