旋转与输入能量通量对对流越过的影响

我们采用局部三维对流计算方法研究对流越过现象。以太阳对流层的混合长度模型为指导，我们确定了科罗伊斯数(Co)，即鲁道夫数的倒数，在太阳对流层基部的规模为十或更大。因此我们在Co = 0...10的范围内进行对流计算，并将计算中实现的Co值解释为太阳对流层中的深度。在研究旋转效应时，我们计算了混合长度参数alpha_T和alpha_u，这两个参数分别将温度和速度涨落与平均热力学分层相关联。我们发现，对于快速旋转的情况，即太阳对流层基部的参数alpha_T和alpha_u是非旋转情况下的3-5倍。将此类深度相关的alpha引入采用非局部混合长度形式的太阳结构模型后，在对流层基部会产生大约与alpha成正比的越过现象。虽然由于alpha的减小而导致越过现象减弱，但仍与helioseismology(海洋声学)存在不小的差异，这主要是由于辐射温度梯度的陡峭过渡所致。与混合长度模型相比，三维模型在对流层基部的过渡要温和得多。最近有人(Rempel, 2004)建议这一差异是由于三维模型中输入能量通量比太阳和太阳模型大了最高可达七个数量级所致,认为如果降低输入能量通量适度地降低后，三维计算应能接近混合长度 regime。我们present了来自局部对流计算的结果，这些结果支持了这一猜测。