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评估太阳内部深层经向流胞的可观测性

太阳与恒星天体物理 2024-01-17 v2 流体动力学

摘要

经向环流调节太阳内部动力学与磁性。尽管普遍认为经向流在太阳表面指向极区,但日震学观测尚未就这些流动返回赤道的深度或深度方向上的环流胞数量给出确定答案。本文探讨径向堆叠的多环流胞的可观测性。具体而言,我们通过将时距平均核与一组三维流体动力学模拟得到的平均流进行卷积,检验若干经向流剖面的地震特征。在中高纬度,我们发现深对流层中弱的流结构会被强得多的表面流信号所掩盖。这种 1–2 m s1^{-1} 的污染由平均核中延展的旁瓣引起,其产生虚假的向赤道信号,流速比模拟中的原始流速强一个数量级。在低纬度,模拟深层流动较强(>2> 2 m s1^{-1}),且对流层中多个胞可产生足够强的信号以在卷积过程中留存。既然经向流已可基于二十余年的数据进行测量,对流噪声带来的不确定性已降至与平均核中非局部特征引起的系统偏差量级相当的水平。因此,这些系统误差正开始影响当前的日震学推断,需得到更广泛的考量。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.07513,
  title  = {Assessing the Observability of Deep Meridional Flow Cells in the Solar Interior},
  author = {J. R. Fuentes and Bradley W. Hindman and Junwei Zhao and Catherine C. Blume and Maria E. Camisassa and Nicholas A. Featherstone and Thomas Hartlep and Lydia Korre and Loren I. Matilsky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.07513},
  year   = {2024}
}

备注

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