太阳对流层是否处于严格的热成风平衡？

背景：太阳的自转轮廓是锥形的，而非经典旋转流体动力学（例如 Taylor-Proudman 定理）所预期的柱形。热力与差旋层的耦合、斜压效应以及热量的纬度输运被提出来解释这种特殊的自转状态。目的：利用日震学反演得到的角速度以及熵和温度的涨落，检验太阳对流层中热成风平衡的有效性。方法：将从太阳对流层的三维流体动力学数值模拟中获得的熵和温度涨落，与日震学反演得到的太阳轮廓进行比较。结果：三维数值模拟中的温度和熵涨落在太阳对流层主体中的振幅小于地震反演所发现的振幅。地震反演发现温度变化从表面的约 1 K 到对流层底部的 100 K，而在三维模拟中，整个对流层直至 0.96 $R_{\odot}$ 处的温度变化量级为 10 K。在三维模拟中，发现在对流层大部分区域，斜压效应对于使 $\Omega$ 的等值线偏离柱形轮廓很重要，并在某些位置得到了雷诺应力和粘性应力的辅助。相比之下，日震学反演的斜压效应远大于产生观测到的角速度轮廓所需的值。结论：太阳对流似乎并不处于严格的热成风平衡，雷诺应力不仅在设定赤道加速度方面，而且在产生观测到的锥形角速度轮廓方面，都必须起主导作用。