日冕包层作为自由边界对全球对流发电机模拟的影响

我们探索了外部稳定分层日冕包层对太阳球楔模型中旋转湍流对流、较差自转和大尺度发电机作用的影响。我们求解了双层模型中的可压缩磁流体动力学方程，该模型在表面以下具有不稳定分层（代表对流区），上方是稳定分层的日冕包层。界面代表自由表面。我们将我们的模型与没有日冕包层的模型进行了比较。发现日冕包层的存在会修改雷诺应力和$\Lambda$效应，导致较弱且非圆柱形的较差自转。这与由角速度引起并依赖于角速度的纬度温度变化减小有关。一些模拟发展出近表面剪切层，我们可以将其与热风平衡方程中经向雷诺应力项的符号变化联系起来。此外，自由表面的存在改变了磁场演化，因为环向场更集中在表面附近。然而，在所有模拟中，平均磁场的迁移方向都可以用Parker-Yoshimura规则解释，这与早期发现一致。在球发电机模拟中，对上边界的真实处理对于流和磁场演化的动力学至关重要。