受太阳黑子面积数据约束、使用准两年振荡的非线性发电机模型
太阳与恒星天体物理
2019-05-29 v1
摘要
背景：除众所周知的11年施瓦贝周期外，太阳磁活动还表现出周期在1.5--4年间的变率，即所谓的准两年振荡（QBOs）。太阳发电机被认为是产生QBOs的机制。目的：本工作中，我们分析太阳黑子面积以研究QBO信号的空间与时间行为，并利用完全非线性平均场通量输运发电机的模拟研究其物理机制。方法：我们使用小波与傅里叶分析研究了全日面及南北半球太阳黑子面积数据中QBOs的行为。我们还运行了采用两种不同方法从现有环向场产生极向场的太阳发电机，即 Babcock-Leighton 与湍流 机制。随后我们用相同方法研究了模拟磁场强度以及经向环流与较差自转率。结果：太阳黑子面积的结果表明，QBOs存在于全日面与半球太阳黑子面积中，并呈现略有不同的空间与时间行为，表明太阳两半球略有解耦。QBO信号总体上是间歇性的且与太阳黑子面积数据同相，在太阳活动极大时浮现。BL发电机的结果表明，它们既不能产生太阳两半球的略解耦行为，也不能产生类QBO信号。另一方面，湍流 发电机产生了解耦的半球与一些类QBO的较短周期。结论：总之，我们的模拟表明，带洛伦兹力的湍流 发电机相比BL发电机更能有效产生观测到的QBO信号的时间与空间行为。
引用
@article{arxiv.1904.03724,
title = {Nonlinear dynamo models using quasi-biennial oscillations constrained by sunspot area data},
author = {Fadil Inceoglu and Rosaria Simoniello and Rainer Arlt and Matthias Rempel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.03724},
year = {2019}
}