通过直接数值模拟评估太阳半球磁旋度偏置的 $\Sigma$-效应模型

太阳半球磁旋度规则(s) (SHHR) 是用于表示在太阳表面活性区域磁旋度代理所观察到的偏置的术语。SHHR 指出，在北半球的活性区域主要观察到负的磁旋度，而在南半球则主要观察到正的磁旋度。$\Sigma$-效应模型是解释 SHHR 最被引用的模型之一。在该模型中，磁结构从其所遍历的湍流对流中动力学旋度中获得其磁旋度偏置，后者因星体的旋转效应而呈手性。原论文为该动力学模型构建了优雅的数学模型，用于描述受参数化螺旋湍流影响的薄磁流管。本文尝试通过对孤立的、有限横截面、扭曲的磁流结构进行全非线性、三维、笛卡尔域仿真来探索这一原简化模型的概念想法，这些结构通过旋转、超穿越、湍流可压缩对流。我们寻找动力学旋度内容与结构演化磁旋度之间相关性的证据。我们发现很少有这种关系的证据，且甚至没有明确的半球依赖性。尽管这些仿真远非对该思想的理想表述，但本工作提出了关于$\Sigma$-效应在现实中潜在有效性的许多问题。