磁重联是在实验室等离子体,太阳及其他天文系统中普遍发生的现象.重联过程包括磁能的释放及磁场拓扑结构的改变,与此相伴的现象有太阳耀斑,磁场dynamo等.在磁重联理论方面已经有很多年的发展,但目前争议仍比较大.传统的重联模型存在两大问题:(1)重联率通常偏低而与观测不一致;(2)这些重联模型缺少对重联临界性行为的定量化讨论.　　由于重联过程通常都伴随着湍流现象的发生,研究湍流在重联中的作用就变得很有意义.本文将预设一个背景湍流场,然后在约化的磁流体框架下从磁螺旋度输运的角度去讨论磁重联.本文将给出两个模型以定量化地研究湍流驱动下的重联过程.第一个模型是噪音重联模型,这个模型是基于对多重磁螺旋度对称结构的一般性分析;第二个模型是Alfvén湍流重联模型,这个模型是基于弱Alfvén波湍流输运的封闭模型.由于只有在扰动场远小于平均场的情形下磁场才有清晰的拓扑结构,讨论磁重联也才有意义,所以本文给出的两个模型都是建立在弱湍流系统基础上.　　对于噪音重联模型,本文假设电流片相对磁岛或撕裂模不稳定性来说处于临界状态,其相应的临界参数为电流片厚度.基于对湍动螺旋度结构的对称性分析,本文得到了噪音重联标度率:Vin～VA(S20/VA1/11,其中(S20/VA)1/11描述的是噪音的相对强度.可以看到,这里重联率是弱依赖于噪音强度的(1/11),即,即使很弱的噪音也能够触发很快的重联过程.本文在噪音重联模型中还讨论了维持电流片临界稳定性的机制,并指出其与自组织临界现象的相似性.　　对于Alfvén湍流重联模型,本文利用湍流封闭模型对螺旋流演化方程做了正规化处理并得到了相应的重联标度率:Vin～(<～B2>/(<～B>2/2)1/8,其中,(～B2)/(B)2为Alfvén湍流的相对幅度,(B)为重联磁场.可以看到此时的重联率同样弱依赖于湍流场的幅度.本模型通过研究磁平方磁势的守恒性质定量化地讨论了Alfvén湍流重联的临界性质,并给临界参数:磁雷诺数Rmc.当Rm》Rm,c时,重联率将变得与电阻无关并且远大于Sweet-Parker重联率.另外,本模型也讨论了湍流场与重联场能否构成一自持性稳定系统的问题.　　基于上述两个湍流重联模型,本文给出了湍流重联的一般性结论:(1)湍流在重联中扮演者“触发者”的角色,即使幅度很小的噪音或湍流也能够触发快速磁重联过程;(2)湍流重联具有临界性,这使得湍流重联通常具有爆发式特性.这些研究结果在耀斑,日冕加热,粒子加速等相关物理中(可能)有重要意义和潜在应用.