超米粒尺度连接模拟

本文展示了超米粒尺度（宽96 Mm，深20 Mm）太阳表面对流的真实模拟结果。模拟仅覆盖太阳对流区几何深度的10%，但覆盖了其一半的压力标高。模拟包含了氢、第一电离氦以及大部分第二电离氦的电离区。水平速度谱呈幂律分布，主导对流胞的水平尺寸随深度增加而增大。对流由浮力做功驱动，该功在表面附近最大，但在整个计算域内均显著。在表面附近，浮力驱动与动能通量的散度平衡，但在更深层则由耗散平衡。湍流动能的阻尼长度为4个压力标高。质量混合长度为1.8个标高。除非常接近表面外，三分之二的区域为上升流体。对于温度低于40,000 K的情况，内部（电离）能量通量是对流通量的最大贡献者，而在更高温度下，热能通量是最大贡献者。该数据集可用于验证局部日震学反演方法。十六小时的数据以四小时平均值的形式提供，时间分辨率为两小时，可从steinr.msu.edu/~bob/96averages获取，格式为idl保存文件。存储的变量包括密度、温度、声速和三个速度分量。此外，在平均连续光学深度单位之上200 km处的三个速度分量以30秒的时间分辨率提供。