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恒星与行星中对流耦合的赤道陷俘波

太阳与恒星天体物理 2021-10-01 v1 地球与行星天体物理 大气与海洋物理 流体动力学 地球物理

摘要

本文研究了旋转恒星中(含磁场与不含磁场)对流耦合的赤道陷俘波。识别出了赤道陷俘的 HD 和 MHD Poincaré 波、Rossby 波、混合 Rossby-Poincaré 波以及 Kelvin 波。研究了层结和非传统科里奥利力项的影响。当流动为强层结时,对流耦合模型的波频率与浅水模型几乎相同。然而,当流动为弱层结时,波频率受浮力频率约束。非传统科里奥利项影响赤道波的宽度和相位。宽度随非传统科里奥利参数的增大而增加。当包含非传统科里奥利参数时会发生相移。当磁场较强时,磁效应显著。我们将该模型应用于太阳大气和太阳差旋层,以解释 Rieger 型周期性。对于太阳大气,当考虑磁效应时,我们发现太阳光球层的磁场应小于 5G5G。否则,Rieger 型周期性只能归因于长 Rossby 波。对于太阳差旋层,我们发现太阳差旋层的磁场应小于 50kG50kG 才能观测到 160 天的 Rieger 周期。此外,我们发现非传统科里奥利项在太阳光球层中的影响不明显,但其对差旋层的影响显著。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.14283,
  title  = {Convectively coupled equatorial trapped waves in stars and planets},
  author = {Tao Cai and Cong Yu and Xing Wei},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.14283},
  year   = {2021}
}

备注

published at ApJ