被动磁场输运理论

近年来，我们对太阳表面磁场的认识经历了一次彻底的转变——几乎未引起 dynamo 理论家的注意。现在几乎可以确定，绝大多数无符号磁通穿过太阳表面的磁场以湍流形式存在（intranetwork 和 hidden 场）。此外，现今的观测指征（并得到本文所讨论的理论论证支持）表明，湍流场的净极性不平衡可能对太阳上非单极网络区域之外的弱大尺度背景磁场有着显著甚至占主导地位的贡献。这种湍流磁场由磁通小于 1e10 Wb（1e18 Mx）的磁管组成。这些细小磁管的运动主要受周围流体的拖拽支配，因此，这太阳磁场的这一成分输运必须完全由湍流的运动学来决定（即为“被动”），它可以像均匀场理论（MFT）那样用一个一流体模型来描述。本文综述了使用大多数情况下（以及偶尔的更高阶）平滑化形式来描述被动磁场输运理论；但最重要的传输效应也独立地通过对简单两组分流模型的拉格朗日分析得出。本文还介绍了该理论的太阳应用。除了其他若干新发现之外，本文提出，观察到的太阳盘面无符号磁通密度需要在对流层中存在一个小尺度 dynamo 效应，而且湍流（特别是 hidden）场的净极性不平衡可能对太阳上弱大尺度背景磁场有着主要贡献。