全球尺度赤道罗斯比波作为太阳内部动力学的基本组成部分
太阳与恒星天体物理
2018-05-21 v1
摘要
太阳的复杂动力学由对流层中的浮力和旋转以及大气和日冕中的磁力所控制。虽然小尺度太阳对流已被充分理解，但太阳对流区中大尺度流的动力学尚未被理论或模拟所解释。由科里奥利力引起的涡度波，即众所周知的罗斯比波，预期会在最大尺度上从对流中提取能量。在此，我们明确探测并刻画了太阳浅次表层中角波数低于十五的逆行传播涡度波，其具有教科书式扇形罗斯比波的色散关系。这些波具有数月的寿命、在共转框架下低于 200 nHz 的明确模式频率，以及峰值在赤道的涡度本征函数。罗斯比波在同等尺度下具有与对流几乎相同的涡度，因此它们是太阳动力学的基本组成部分。我们发现了在角波数约为二十的莱恩斯尺度附近从类湍流到类波动力学的转变；这可能为最大空间尺度上动能的令人困惑的缺失提供解释。
引用
@article{arxiv.1805.07244,
title = {Global-scale equatorial Rossby waves as an essential component of solar internal dynamics},
author = {Björn Löptien and Laurent Gizon and Aaron C. Birch and Jesper Schou and Bastian Proxauf and Thomas L. Duvall and Richard S. Bogart and Ulrich R. Christensen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.07244},
year = {2018}
}
备注
This is the submitted version of the paper published in Nature Astronomy. 23 pages, 8 figures, 1 table