基于高分辨率观测和 3D 模拟的太阳对流流功率谱

我们将来自超高分辨率 IMaX 观测的光球速度场的傅里叶谱与近期 3D 数值磁对流模型的傅里叶谱进行了比较。我们通过从数值模型合成谱线，然后对其施加影响观测数据的适当残余仪器退化效应，进行了适当的比较。此外，通过从数值盒子获得合成观测并将速度代理与数值网格中的实际速度值进行比较，测试了常用观测代理的有效性。对于观测，使用了具有约 120 km 空间分辨率的 SUNRISE/IMaX 仪器数据，从而允许计算深入亚米粒范围的观测傅里叶谱。对于模拟，我们使用了通过 STAGGER 代码获得的四组运行序列，并从中合成了 IMaX 谱线 (FeI 5250.2 A)。速度场的代理是通过多普勒图（垂直分量）和局部相关追踪（水平分量）获得的。对于 200 km 到 6 Mm 之间的尺度，观测和模拟的垂直速度数据的傅里叶功率谱获得了非常好的匹配。相反，当合成观测未退化时，获得了明显的垂直偏移。由于 LCT 过程的不准确性，水平速度数据的匹配程度要差得多。关于数值盒子的直接速度值与合成观测值的内部比较，当使用盒子中 log($\tau_{500}$) = -1 表面上的速度值时，垂直分量获得了高相关性 (0.96)。相应的傅里叶谱彼此接近。由于 LCT 过程的粗糙性，水平速度在 $\tau_{500}$ = 1 处达到了较低的最大相关性 (0.5)。