三维矢量流的经验证日震学反演

根据时距日震学，关于内部流体运动的信息被编码在太阳波的走时中。反问题在于从一组走时测量中推断三维矢量流。在此，我们研究了时距日震学推断太阳近表层三维对流速度的潜力。我们开发了一种适用于流水线伪自动处理的新型减法最优局部平均（SOLA）代码。与其前身相比，该代码通过引入额外的约束条件得到了改进，以便在给定噪声水平下获得正确的结果。本研究的主要目的是验证由我们的反演代码获得的结果。我们利用太阳对流流数值模拟的快照、真实的 Born 走时灵敏度核以及真实的走时噪声模型，模拟了走时图。对这些合成走时进行反演以获取流场，并将结果与已知的输入流场进行比较。反演中实施了额外的约束：流分量之间的串扰最小化以及反演系数的空间局部化。利用 f 模和 p1 到 p4 模，我们表明，在观测跨度至少四天的条件下，在顶部 3.5 Mm 范围内可以无偏地推断水平对流流速，且信噪比大于一。垂直速度分量（$v_z$）如果较弱，则更难推断，并且严重受到水平速度分量串扰的影响。我们强调，必须显式地最小化这种串扰，以便在顶部 1 Mm 范围内恢复 $v_z$。我们还表明，对太阳许多不同区域的统计平均，可以可靠地测量对流层顶部 5.5 Mm 内所有三个流分量的平均性质。