下降流在建立太阳近表面剪切层中的作用

太阳差旋层与近表面剪切层（NSSL）的动力学起源仍不甚明了。我们试图通过增大旋转三维球壳中对流区的密度对比度，在类太阳对流区的数值模拟中自洽地重现 NSSL。我们探究如下假说：高密度对比度通过在外表面附近创建旋转不受约束的快速流层而产生近表面剪切。尽管我们的高对比度模型确实具有近表面剪切，但其主要局限于低纬度（在 $\pm15^\circ$ 之间）。两类不同的流结构在动力学上维持该剪切：与自转轴对齐的旋转受约束 Busse 柱，以及从外层流体剥离角动量的快速、旋转不受约束的下降流羽流。羽流在所有纬度形成，事实上在高纬度向内输送角动量更高效。因此，低纬度 Busse 柱的存在似乎对产生近表面剪切至关重要。我们得出结论：仅由旋转不受约束的外层流体无法获得类太阳 NSSL。在数值模型中，该剪切通过经向环流的角动量平流被消除。因此，详细理解太阳经向环流如何动力学地实现，将是阐明太阳 NSSL 起源所必需的。