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非线性表面流入对太阳活动带的太阳周期调制作用

太阳与恒星天体物理 2025-04-07 v1 计算物理 数据分析、统计与概率

摘要

根据观测,收敛流在太阳表面双极磁区 (BMR) 周围可见。这些流入的平均流由这些流入的组合而创建,其强度取决于太阳周期内存在的通量amount。在太阳周期模型中,这些平均流可被描绘为对孕丘流的扰动。本文研究了将表面流入引入表面通量传输模型 (SFT) 作为存在纬度制约 (LQ) 和倾角制约 (TQ) 情况下非线性机制的效果,其流入轮廓的�幅取决于磁活动水平。结果表明,在同时包含 LQ 和 TQ 的情况下,将表面流入引入模型后,极地场在平均周期极地场 (σ\sigma 为标准差) 的 ±\pm1 σ\sigma 范围内,相关系数为 0.85。我们确认,包含流入会产生较低的偶极矩贡献(10--25%)。此外,LQ 与流入的相对重要性与 dynamo 有效性范围 (λR\lambda_{R}) 呈反相关。在无衰减项的情况下,引入流入会导致对偶极矩的实际贡献较小。将流入包含在 SFT 模型中表明,表面流入与太阳偶极矩之间存在可能的非线性关系,表明一种可能贡献于全局 dynamo 饱和的非线性机制。对于较小的 λR\lambda_R (\lessapprox 10 ^\circ),TQ 永远支配 LQ;而对于较大的 λR\lambda_R,LQ 支配 TQ。然而,包含流入会使支配关系提前一些,特别是当模型中包含衰减项时。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.03283,
  title  = {Effect of Nonlinear Surface Inflows into Activity Belts on Solar Cycle Modulation},
  author = {Mohammed H. Talafha and Kristóf Petrovay and Andrea Opitz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.03283},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages, 10 figures, Solar Physics Journal, Accepted: 04 April 2025