利用三维辐射流体动力学模拟重新审视太阳对流的湍流特性

我们利用一个位于纬度 45 度的三维辐射流体动力学模拟模型，讨论了太阳上层对流区的湍流结构和动力学。该模型揭示了子午流、leptocline 层和径向较差自转的自我形成。与以往研究不同，该模型显示了湍流特征尺度随深度的复杂变化。特别地，在单个快照中，可以追踪到特征对流尺度的增加，直至 7 Mm 深度，接近氢电离区的底部，在此处湍流变得更弱且更均匀。然而，湍流谱显示尺度随深度增加，并且在 7 Mm 以下（接近 leptocline 层底部）对流模式发生质变，这表明扩散特性和不同尺度间的能量交换发生了变化。