界面发电机与磁通输运发电机中的磁螺旋度通量
太阳与恒星天体物理
2010-11-30 v1
摘要
太阳及其他天体中的发电机倾向于产生在大小尺度上分别具有相反符号磁螺旋度的磁场。小尺度上磁螺旋度的累积是一个重要的饱和机制。为了理解太阳发电机的本质,我们需要了解球面几何中饱和机制的细节。特别地,我们想要理解湍流和子午环流引起的磁螺旋度通量的效应。我们考虑一个模型,其中仅包含局限于对流层底部薄层(差旋层)中的径向剪切。假设由螺旋湍流引起的动力学α效应局域于对流层上方的一个区域。采用动力学淬灭形式来描述模型中平均磁螺旋度的累积,这会产生一个磁α效应,该效应反馈作用于动力学α效应。在某些情况下,我们与使用简单代数α淬灭公式得到的结果进行了比较。与早期发现一致,动力学α淬灭形式中的磁α效应与动力学α效应符号相反,并导致饱和场强度随磁雷诺数增加而灾难性下降。然而,在高纬度地区,由于α符号相反,这种淬灭效应可能导致次级发电机波向极地传播。来自湍流混合和子午环流的磁螺旋度通量均能缓解灾难性淬灭。
引用
@article{arxiv.1005.5335,
title = {Magnetic helicity fluxes in interface and flux transport dynamos},
author = {Piyali Chatterjee and Gustavo Guerrero and Axel Brandenburg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.5335},
year = {2010}
}
备注
9 pages, 14 figures, submitted to A & A