近表面剪切层中旋转与非球性的太阳周期变化
太阳与恒星天体物理
2018-08-15 v1
摘要
太阳的精确形状对引力、较差自转、局部湍流和磁场的影响很敏感。先前已有研究表明，太阳形状的非球性随 11 年周期演化。得益于 SoHO/MDI 和 SDO/HMI 仪器以前所未有的精度观测表面重力振荡（f）模，我们能够提取有关转动频率分裂系数 a1、a3 和 a5（用于测量较差自转）以及非球性系数 a2、a4 和 a6 的信息。对从 1996 年到 2017 年近两个太阳周期的这些日震学数据进行分析，揭示了 a1 和 a5 系数与太阳活动的密切相关性，而 a3 表现出长期趋势且在当前周期内相关性较弱，表明全球自转发生了实质性变化，这可能与太阳周期的长期演化有关。更详细地看，当分别应用 0.1、1.6 和 -1.6 年的时间滞后时，非球性系数 a2、a4 和 a6 与太阳周期的关联更强。a6 系数的大小与太阳黑子数（SN）同相位变化，但其振幅超前于 SN 的变化。2017 年年中进行的最新测量表明，a6 系数的大小可能已经达到极小值；因此，下一个太阳极小期预计将出现在 2018 年底或 2019 年初。在 f 模角阶 l=137-299 范围内的所谓地震半径表现出与太阳活动反相位的时变性；其相对值在太阳周期 23 中下降了 2.3E-05，在周期 24 中下降了 1.7E-05。这些结果将有助于更好地理解太阳内部作用的物理机制，从而更好地约束用于预测太阳周期的发电机模型。
引用
@article{arxiv.1804.05081,
title = {Solar Cycle Variations of Rotation and Asphericity in the Near-Surface Shear Layer},
author = {A. G. Kosovichev and J. -P. Rozelot},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.05081},
year = {2018}
}
备注
13 pages, 3 figures, to appear in Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics (JASTP)