极坐标几何中内波诱导平均流振荡的自洽数值模型
太阳与恒星天体物理
2026-02-11 v2 流体动力学
摘要
地球的准两年振荡 (QBO) 是波-流相互作用的自然实例，对应于赤道平流层中风向的交替变化，其成因是对流层底层产生的内重力波 (IGW)。在恒星中，预测会出现类似情况，涉及稳定分层的辐射区与对流区之间的相互作用。在此背景下，我们通过极坐标几何对稳定分层包层与对流不稳定核心的动力学进行建模，研究这种反向平均流的演化。两个区域之间的耦合以自洽方式实现，由对流产生的 IGW 在上层形成反向方位角平均流。我们通过周期、速度振幅和规律性对平均流振荡进行表征。尽管 IGW 具有连续宽谱，我们的工作仍与 Plumb 和 McEwan (1978) 的单色模型取得了良好的定性一致。若后者最初是在地球 QBO 的背景下发展的，我们的研究可能对大质量恒星的恒星对应体具有参考价值，因为大质量恒星拥有对流核心和辐射包层。
引用
@article{arxiv.2509.19482,
title = {A self-consistent numerical model of internal wave-induced mean flow oscillations in polar geometry},
author = {Florentin Daniel and Daniel Lecoanet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.19482},
year = {2026}
}
备注
22 pages, 10 figures, accepted for publication in JFM