太阳磁流体力学计算中快等速线、极地纬向流和近表面剪切层的同步构造

H. Hotta

太阳磁流体力学计算中快等速线、极地纬向流和近表面剪切层的同步构造

太阳与恒星天体物理 2025-04-09 v1

作者: H. Hotta

摘要

我们进行了对太阳对流层 unprecedented 高分辨率模拟。我们的计算同时再现了微分旋转中的快等速线和近表面剪切层（NSSL），以及近表面的极地纬向流。NSSL 位于一个复杂的层中，其热对流的空间尺度和时间尺度显著小于深层对流层。尽管已有多次尝试再现NSSL，但结果仍远非真实情况。本研究成功在新计算中再现了NSSL。我们的分析深化了对NSSL构造机制的理解，总结为：1）近表面层中无约束的旋转对流将角动量向内径向输送；2）在上边界周围构建了受剪切的极地纬向流；3）剪切导致正的动力学相关性 $\langle v'_r v'_\theta\rangle$ 和负的磁场相关性 $\langle B_r B_\theta\rangle$ ；4）在NSSL中，湍流粘性和磁力张力与科罗利斯力在纬度上达到平衡。我们强调磁场在太阳对流层中的重要性。

关键词

太阳对流层微分旋转纬向流近表面剪切层磁场角动量输送

引用

@article{arxiv.2504.05680,
  title  = {Simultaneous construction of fast equator, poleward meridional flow, and near-surface shear layer in solar magnetohydrodynamic calculation},
  author = {H. Hotta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.05680},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 15 figures, accepted in ApJ

太阳磁流体力学计算中快等速线、极地纬向流和近表面剪切层的同步构造

摘要

关键词

引用

备注

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