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磁对流的角动量输运与太阳较差自转的磁调制

太阳与恒星天体物理 2021-06-09 v2

摘要

为解释太阳活动极小年与极大年期间自转律的差异,我们在一个被倾斜方位角磁场穿透的对流盒中模拟了旋转磁对流的角动量输运。湍流诱导的动应力与磁应力以及大尺度磁背景场的洛伦兹力是角动量的基本输运者。无旋转时,磁应力的符号自然依赖于磁场分量的符号:正(负)BθBϕB_\theta B_\phi 将角动量向极区(向赤道)输运。然而,对于足够快的旋转,源于湍流的雷诺应力开始主导角动量通量的输运。模拟表明,两个经向磁场分量与方位角场的正比值减小了由流体力学计算所得旋转磁对流产生的向内径向以及向赤道经向的输运。仅当 BθBϕ>0B_\theta B_\phi>0(由具有加速赤道的太阳型自转律产生)时,太阳表面受磁影响的自转才比非磁剖面更平缓,并伴随观测到的赤道轻微减速。后一现象未出现在具有极涡的反太阳自转以及具有主导径向剪切的自转律中。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.13601,
  title  = {Angular momentum transport by magnetoconvection and the magnetic modulation of the solar differential rotation},
  author = {Günther Rüdiger and Manfred Küker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.13601},
  year   = {2021}
}

备注

10 pages