分布剪切 Babcock-Leighton 洞动力学中太阳亚表层经纬流的最小作用

亚表层经纬流长期以来被认为是驱动太阳循环的关键因素。具体而言， tachocline 中向赤道的回流被广泛认为是负责形成 sunspot butterfly 图并在通量输运洞动力学(FTD)模型中决定太阳周期长度的原因。我们旨在探讨亚表层经纬流在最近发展的分布剪切 Babcock-Leighton(BL)洞动力学模型中是否发挥重要作用，该模型运行在对流层内而非 tachocline 中。对各种经纬流配置(包括深层单细胞、浅层单细胞和双细胞)在分布剪切 BL 洞动力学模型中进行应用，以探索驱动 butterfly 图和周期长度变化的机制。亚表层经纬流在分布剪切 BL 洞动力学中发挥最小作用。即使采用双细胞经纬流，也可以生成类似太阳的 butterfly 图。该图由由纬度相关纬度微分旋转和表面磁场演化控制的 toroidal 场再生的时-纬度相关性质决定。周期长度由负责极地场生成的表面通量源和传输过程决定，这对应于 BL 类型洞动力学中的 $\alpha$ 效应。周期长度可能对亚表层流的�幅存在不同的依赖性。分布剪切 BL 洞动力学与 FTD 模型有根本不同，因其不依赖亚表层通量输运。这一区别使分布剪切 BL 洞动力学更接近原始 BL 洞动力学和传统 $\alpha\Omega$ 洞动力学。尽管亚表层经纬流在我们分布剪切 BL 洞动力学中发挥微弱作用，但向赤道的表面流是必需的。