子午流太阳周变化的观测与模拟

用简正模分解估算太阳纬向环流

Estimating the solar meridional circulation by normal mode decomposition

本文的目的是使用Braun & Fan（1998）早期建议的Fourier-Hankel分解来估计作为模式穿透深度的函数的综合水平纬向流速，并找到可能改进该技术的方法。我们使用的时间序列的43200（30天）连续的全磁盘多普勒获得的MDI（迈克尔逊多普勒成像仪）仪器搭载SOHO（太阳日光层天文台）航天器在1999年4月。我们发现，平均对流模式的渗透深度在上20毫米的太阳能对流区的15米/秒的估计。这再现了早先调查的结果。此外，我们还认为，这种方法有潜力成为一种新的技术，以测量在深对流区的纬向环流，如果将应用一些改进。

具有深纬向流的运动学太阳发电机模型

Kinematic solar dynamo models with a deep meridional flow

我们建立了两个不同的太阳发电机模型来验证Nandy & Choudhuri（2002）提出的深纬向流可以将太阳黑子的出现限制在45度以下的假设。在第一个，一个单一的多方近似的密度分布，辐射和对流区。在第二种方法中，使用两种多边形来区分两个区域Pinzon & Calvo-Mozo（2001）。两种模型均采用Dikpati & Charbonneau（1999）提出的磁浮力机制。实际上，我们已经得到，深纬向流将环形磁场的最大值推向太阳赤道，但与Nandy & Choudhuri（2002）相反，第二个最大磁场区仍然在两极。第二个模型，虽然与Bahcall，Pinsonneault & Wasserbug（1995）; Bahcall，Pinsonneault & Basu（2001）的太阳标准模型非常相似，但给出的太阳周期比观测到的长三倍。

太阳对流层及其下的差异旋转和纬向流

Differential rotation and meridional flow in the solar convection zone and beneath

在微分旋转理论的基础上，讨论了基本旋转对各向异性非均匀湍流的影响。一个改进的表示为原来的湍流导致一个$\Lam$效果，符合三维数值模拟的结果。由此产生的自转规律和纬向流与地面观测（$\partial\Om/\partial r<0$和朝向两极的纬向流）和日震学的发现都很吻合。计算得到的对流区底部向赤道方向的流动幅值约为10 m/s，对太阳发电机的研究具有重要意义。对流渗透到辐射区的深度与$ν^{0.5}_\mathrm{core}$成比例，其中$ν_\mathrm{core}$是对流区下方的粘度。如果速跃层是层状的，则穿透非常小。

太阳对流区底部纬向流对环形磁场的传输

Transport of toroidal magnetic field by the meridional flow at the base of the solar convection zone

本文讨论了对流区底部弱纬向流对环形磁场的输运。我们利用的差分旋转和湍流模型开发的Rempel和纳入反馈的纯环形磁场在两种方式：直接通过洛伦兹力（磁张力）和间接通过淬火的湍流粘度，这会影响参数化的湍流角动量输运模型。在直接洛伦兹力反馈的情况下，我们发现，振幅约为2 m/s的回旋流可以传输强度为20至30 kG的磁场。如果磁场高于均分强度，湍流粘性的淬灭导致从磁化区域偏转的湍流流和显著降低的输运速度。

太阳对流层下的深纬向环流

Deep meridional circulation below the solar convective envelope

在合理的假设和近似下，我们用修正的MHD方程计算了对流包络中的对流速度$U$。得到了该方程的解析解为$U(x,μ) = \sum_{n=0}^\infty \bigl[u1_n x^n + u2_n x^{-(n+3)}\bigr] C_n^{3/2}(μ)$，其中$x$为无量纲半径，$μ= cos{\vartheta}$，${\vartheta}$为共纬度，$C_n^{3/2} {(μ)}$为3/2阶Gegenbaur多项式，$u1_n$和$u2_n$为未知常数.结果表明，从地面来的纬向速度流似乎深入到对流包层底部以下和辐射区的外部。由于对流包络线以下的深流速和辐射区外部的非常高的密度分层以及可能存在的强（$\sim$ $10^{4}$ G）环形磁场结构，对流流动的传输速度大大降低。因此，返回流不太可能像某些通量输送发电机模型所要求的那样到达地表（有一个太阳周期）。另一方面，需要深对流来燃烧辐射区外部的锂，从而支持在地表观测到的锂缺乏。

太阳差异旋转和纬向流：亚绝热速跃层对泰勒-普劳德曼平衡的作用

Solar differential rotation and meridional flow: The role of a subadiabatic tachocline for the Taylor-Proudman balance

我们提出了一个简单的模型，太阳差旋转和纬向环流的基础上平均场参数化的雷诺应力驱动的差旋转。我们包括次绝热部分的速跃层，并表明，这与湍流的对流区和过冲区域内的热传导率，提供了关键的物理打破泰勒-普劳德曼约束，这决定了差分旋转与等高线平行的旋转轴的情况下的等熵分层。我们表明，差分旋转的轮廓线倾斜10 - 30度的旋转轴是一个强大的结果的模型，这不依赖于雷诺应力和假设的粘度的细节，只要雷诺应力向赤道输送角动量。相对于假设的雷诺应力的细节，对流流动更敏感，但对流区底部的赤道方向和对流区上半部分的极方向的流动单元是优选的流动模式。

快速旋转太阳型恒星中重力暗化引起的子午流和差异旋转

Meridional flow and differential rotation by gravity darkening in fast rotating solar-type stars

对观测到的AB Dor和PZ Tel等非常年轻的太阳型恒星具有相当强的表面总差旋给出了解释。由于它的快速旋转，不均匀的能量流离开恒星核心，因此外部对流区从下面不均匀地加热。由于赤道的这种“重力暗化”，在表面产生了向赤道流动的赤道气流，从而加速了赤道自转。该效应随对流区底部热通量的归一化极赤道差ε线性增长。对于太阳型恒星，约9 h的自转速率导致ε=0.1。在这种情况下，当无量纲扩散系数$c_ν$和c_x在1和0.1之间变化时（标准值c_v \simeq c_x \simeq 0.3，见表1），恒星表面角速度的赤道极差δΩ从不可观测的0.005/天变化到（期望）0.03天$^{-1}$。在所有的情况下，地球表面的极赤道之间的相关温差都小得难以观测。我们得到的（顺时针）反时针环流与（逆时针）环流相反，它是外对流区非均匀旋转的Λ-理论中的副产品。这种情况的后果，为那些发电机理论的恒星活动进行了讨论，工作与纬向环流作为主导的磁平流效应在纬度产生类似太阳的形式的蝴蝶图。关键词：流体动力学，恒星：自转，恒星：主序前，恒星活动

旋转的年轻类太阳恒星中湍流对流的模拟：差异旋转和纬向环流

Simulations of turbulent convection in rotating young solar-like stars: Differential rotation and meridional circulation

我们提出的三维模拟结果的深对流信封的年轻（10百万年）一个太阳质量的恒星，得到的滞弹性球谐代码。由于年轻恒星的自转速度比主序星快，我们系统地研究了恒星自转速度的影响，考虑恒星的自转速度是太阳的五倍。这些非线性模型的目的是了解对流和旋转之间复杂的相互作用。我们讨论了湍流度和旋转速率对平均流的强度和拓扑结构的影响。对于所有的计算模型，我们发现一个太阳型的表面差异旋转，赤道加速度，和纬向环流，表现出多细胞结构。根据我们的模拟，即使在高自转速率下，差分自转对比度仅略微减小，纬向环流强度也明显减弱。我们还表明，当泰勒数大于某个阈值（Ta>10^9）时，对流可以发展出摇摆行为。由于模拟与高湍流水平和旋转速率表现出强烈的圆柱形内部旋转的配置文件，我们已经考虑了斜压效应的影响，在这些年轻的太阳的对流包络线的基础上，看看这种效果是否可以修改，否则近圆柱形的配置文件，以产生更多的圆锥形，类似太阳的配置文件。

探索环流主导太阳发电机模式的深纬向流假设

Exploring a deep meridional flow hypothesis for a circulation dominated solar dynamo model

环流主导的太阳发电机模型，采用日震旋转剖面和固定的纬向流，给出了一个很好的近似的大尺度太阳磁现象，如11年周期或所谓的黑尔极性定律。然而，在高纬度地区的径向剪切的较大幅度使得发电机在高纬度地区产生强的环形磁场，与太阳黑子的观测结果（斯波雷定律）相矛盾。Nandy和Choudhur（2002）提出了一个可能的解决方案，其中深层纬向流可以传导稳定层（辐射核心）内部的磁场，然后允许它在低纬度爆发。我们最近在一个不同的近似下探索了这一假设，使用Dikpaty和Charbonneau（1999）提出的磁浮力机制，发现一个深纬向流将环形磁场的最大值推向太阳赤道，但是，与Nandy和Choudhuri（2002）相反，第二个最大磁场区仍然在两极（Guerrero和Munoz（2004））。在这里，我们回顾这些结果，并讨论了一个新的可能的情况下，速跃层有一个椭球形，早期日震观测Charbonneau等。例如，（1999），并发现速跃层的几何形状的修改可以导致与观测结果非常一致的结果，并打开了通过发电机模型更详细地探索磁场可以真正存储的地方的可能性。

在通量输运发电机模式中对流的作用

On the role of meridional flows in flux transport dynamo models

太阳是一颗磁星，其磁性和周期性活动与内部发电机的存在有关。我们的目标是了解太阳磁场22年周期的建立，其相关的蝴蝶图和场宇称选择通过太阳全球发电机的数值模拟。受最近的观测和三维模拟，都表现出多细胞流在太阳对流区的启发，我们试图解释各种配置文件的流通太阳平均场发电机模型的行为的影响。我们正在使用2-D平均场通量传输Babcock-Leighton数值模型，其中我们测试了几种类型的对流：1个大的单细胞，2个细胞的半径和4个细胞每半球。我们确认，增加细胞的纬度往往加快发电机周期，而增加细胞的半径超过三倍的周期。我们发现，在四个细胞模型的周期是不太敏感的流速比在其他简单的纬向环流廓线研究。此外，我们的研究表明，增加细胞的半径或纬度似乎有利于宇称切换到一个四极的解决方案。根据我们的数值模式，所观察到的22年周期和偶极宇称很容易复制的模型，包括多细胞对流。相反，由此产生的蝶形图和相位关系之间的环向和极向场的影响，它是不可能的，这样的多细胞对流持续很长一段时间内的太阳，而不必重新考虑模型本身。

边界层流动对Parker界面发电机的影响

The effect of a meridional flow on Parker's interface dynamo

帕克的接口发电机是广义的情况下，当一个均匀的流动存在于高扩散率（上）层的横向方向（即垂直于下层的剪切流）。这可能是一个现实的第一次代表的情况下，靠近底部的太阳对流区，强烈的亚绝热分层的速跃层（较低层的接口发电机）强加了一个强大的上限的速度上的任何对流。分别给出了扩散系数对比度为零和扩散系数对比度为无穷大时本征值问题的解析解。不像平凡的情况下，一个均匀的系统中，反向的发电机波的传播的能力，在界面发电机的双曲流强烈减少。特别是，在限制的高扩散率的对比度相关的太阳能的情况下，它被发现，一个现实的振幅的对流不能扭转的发电机波的传播方向。这个结果的太阳发电机问题的影响进行了讨论。

太阳超颗粒层中的差异旋转和涡旋流：测量涡动粘性

Differential rotation and meridional flow in the solar supergranulation layer: Measuring the eddy viscosity

我们测量的涡流粘度在太阳对流区的最外层通过比较旋转法计算与雷诺应力产生的f-平面模拟的角动量输运在旋转对流与观察到的差分旋转模式。模拟导致负的垂直和正的水平角动量传输。其结果是最外层的一个副旋转，正如日震学和观测到的太阳黑子旋转速率所表明的那样。为了再现所观察到的旋转速率梯度，需要约1.5 x 10^{13} cm/s的涡流粘度值。与太阳黑子衰变得出的磁涡流扩散率进行比较，超颗粒层的磁普兰特数惊人地大，为150。旋转速率的负梯度也驱动表面向两极的纬向流，与多普勒测量的结果一致。成功再现的异常积极的水平交叉相关（北半球）观察到的双极组，然后提供了一个独立的测试所产生的涡动粘度。

反太阳差自转

Anti-solar differential rotation

几颗恒星观测到的反日型差异自转可能是快速纬向流的结果。足够密集的纬向环流可能是由大尺度的热不均匀性造成的，也可能是由伴星的潮汐力造成的。第一个结果的反太阳旋转的巨恒星磁致热不均匀性的模拟。对观测检验理论的前景进行了讨论。

活动带的次表层经圈环流

Subsurface Meridional Circulation in the Active Belts

一些作者已经报道了次表层纬向流随太阳活动周期的时间变化。测量值通常是在计算速度的区域中存在表面磁活动的时间段内平均的。目前的工作检查可能的污染，这些测量由于额外的速度场与活动区域加上在获得的数据中的不确定性强磁场存在。我们对GONG五年多的观测资料进行了系统的分析，并比较了去除强磁场区域前后用环图分析得到的纬向流。在去除与表面活动有关的大面积区域后，朝向太阳极小期的纬向气流振幅增加的总体趋势仍然存在。我们还发现，即使在去除表面磁活动后，仍然存在对活动带的残余环流，这表明存在全球模式或位于周边的有组织的流动。

使用SOHO/MDI进行经向流量剖面测量

Meridional flow profile measurements with SOHO/MDI

我们提出了一种新的日震方法来分析SOHO/MDI数据，以推动目前的径向深度的限制，太阳的纬向流测量。分析连续三个月的资料发现，在太阳活动极小期，赤道气流在上层对流区如预期的那样是向极地方向运动，在40 Mm（~0.95 Rsol）处转向赤道方向，在下层对流区可能再次改变方向。这可能表明在每个半球有两个半球循环细胞，一个在另一个之下。

太阳子午流速度和磁通量传输

Speed of Meridional Flows and Magnetic Flux Transport on the Sun

我们利用磁蝶图来确定太阳表面向两极的磁通量传输速度。通量传输的表现形式是从太阳黑子带延伸到极地地区的细长结构。这些结构的斜率被测量和解释为纬向磁通量传输速度。在3.5- 12微米深度上，与时距日震学测量的纬向流平均速度比较，大体上是一致的，但在磁场所占的区域，通量输送和纬向流的速度有很大的不同。活动区附近的局地环流，特别是活动区赤道一侧的强向赤道气流，影响日震学计算的平均速度廓线，但不影响磁通量输运。结果表明，在太阳发电机模型中，不能直接采用日震学测量的平均纵向平均纬向流来描述磁通量输运，而必须考虑这些流的纵向结构。

Helioseismic data inclusion in solar dynamo models

An essential ingredient in kinematic dynamo models is the velocity field within the solar convection zone. In particular, the differential rotation is now well constrained by helioseismic observations. Helioseismology also gives us information about the depth-dependence of the meridional circulation in the near-surface layers. The typical velocity inputs used in solar dynamo models, however, continue to be an analytic fit to the observed differential rotation and a theoretically constructed meridional flow profile that matches only the peak flow speed at the surface. Here we take the first ste…

太阳速跃层的一个数值MHD模式

A numerical MHD model for the solar tachocline

有一些成功的方法可以解释由太阳核中的极向磁场形成的速跃层。在这里，我们提出了第一个MHD模拟的太阳速跃层，自洽包括纬向环流。我们发现，纬向流显着改变的形状和速跃层的特性。我们发现，在纳入的纬向环流，速跃层可以形成，即使极向场线穿过辐射区和对流区之间的边界。我们还讨论了磁普朗特数以及磁雷诺数对速跃层性质的影响。在较高的磁雷诺数和/或较低的磁普朗特数的速跃层薄得多。我们预计，一个极向磁场种子场约1 G将足以产生的速跃层的太阳。然而，该模型要求初始磁场在一个狭窄的范围内，以满足速跃层的解决方案。包括稳定温度梯度的模拟产生了比没有它的模拟更浅和更慢的纬向环流，正如太阳表面锂丰度所期望的那样。

1995 - 2002年太阳动力学变化

Changes in Solar Dynamics from 1995 to 2002

过去七年来，GONG和MDI仪器获得的数据被用来研究太阳动力学-旋转和其他大规模流动-如何随时间变化。除了众所周知的自转带向赤道和极地移动的现象外，我们还发现纬向流型随时间向上上升。与纬向流一样，纬向流也表现出明显的太阳活动相关变化。特别是，反对称分量的纬向流显示出的速度与活动的减少。我们没有看到任何显着的时间变化，在动态的速跃层地区，太阳能发电机被认为是操作。

纬向环流对恒星蝶形图和极冠的影响

The impact of meridional circulation on stellar butterfly diagrams and polar caps

对快速旋转的类太阳恒星的观测表明，在它们的极区存在着明显的反极性磁场混合体。为了解释这些观测结果，描述磁通量表面输运的模型要求存在快速回旋流。在这里，我们链接子表面和表面磁通量传输模拟调查（i）的纬向环流的影响，峰值速度<125米/秒的磁通量管的纬向喷发模式和（ii）产生的蝴蝶图对极磁场属性的影响。在它们爆发之前，具有低场强和初始截面低于约300 km的磁通量管经历了通过纬向流增强的向极偏转。特别是起源于低纬度和中纬度之间的对流过冲区域内的通量管受到强烈影响。爆发的磁通量的这种纬度相关的向极偏转使得恒星蝶形图的翅膀明显地凸出。随后的地表磁场演变表明，在高纬度地区新出现的两极数量的增加促进了极性磁场的相反极性的混合。相关的磁通量密度比不考虑喷发前偏转的情况高约20%，这使得以前的研究预测的快速湍流的必要性变得容易。为了重现观测到的极场特性，纬向环流的速率必须在100米/秒的量级，并且对流区底部产生磁通量管的纬度范围（<50度）必须大于太阳情况下的纬度范围（<35度）。

木星平流层的经向输运

Meridional Transport in the Stratosphere of Jupiter

卡西尼号在$\sim$ 5毫巴时对C $_2$ H $_2$和C $_2$ H $_6$的测量提供了对木星平流层纬向输运的限制。我们进行了一个二维的光化学计算加上由于垂直和纬向混合的质量输运。在纬度小于70 $^\circ$的C $_2$ H $_2$的模拟廓线遵循太阳日射的纬度依赖性，而C $_2$ H $_6$的廓线显示出很小的纬度依赖性，与测量结果一致。一般来说，我们的模式研究表明，在5-10毫巴高度水平以上的纬向输送时间尺度为$\gtrsim$ 1000年，时间可以短至10年以下的10毫巴水平，以适应卡西尼号的测量。推导出的5毫巴以上的水平上的对流输运时间尺度是一百倍以上的舒梅克-列维9号彗星的影响后沉积的气相分子的传播。目前没有对这种差异作出解释。

湍流可压缩对流的大涡模拟：太阳对流区的差异旋转

A Large Eddy Simulation of Turbulent Compressible Convection: Differential Rotation in the Solar Convection Zone

我们提出了两个模拟的对流区，通过求解完整的流体动力学方程在一个节的球壳的结果。第一个模拟有圆柱形旋转轮廓（平行于旋转轴）和一个强大的纬向环流，贯穿整个深度。第二个模拟有圆柱体和圆锥体之间的等旋等高线，以及一个弱的回旋环流，集中在壳体的最上部。我们发现，太阳差异旋转是直接相关的纬度熵梯度，渗透到对流区的深层。我们还提供了一个解释的角速度剪切发现在低纬度附近的顶部。径向和纬向速度波动之间的非零相关性在该区域产生显著的雷诺应力。这构成了角动量向内的净输送，这导致了顶部附近差动旋转的整体结构的轻微修改。本质上，{ \it热力学通过泰勒-普劳德曼动量平衡控制动力学}。雷诺应力仅在表层变得显著，在那里它们产生弱的纬向环流和角速度“颠簸”。

太阳周期物理学

Physics of the solar cycle

根据磁流体力学中的平均场概念，提出了太阳/恒星活动周期的理论。本文提出了一种新的电动势公式和差动旋转理论及双旋环流理论。过冲层的发电机循环和分布式发电机进行了比较，后者包括了对流的影响。过冲层发电机仅在对流区（CZ）α =0时才能再现太阳活动周期和蝴蝶图。分布式发电机，包括对流显示所观察到的蝴蝶图，即使在CZ的一个积极的发电机α。强磁场对差动旋转的非线性反馈导致类似于所观察到的循环活动中的极小值。我们的2D模型包含了大尺度和小尺度的磁场反馈。平均场公式中的旋转和感应（λ-，α-猝灭）。如果发电机偶尔低于其临界本征值，也可能发生极大极小值。我们从未发现任何迹象表明这种开关发电机在被激发后会因这种效应而崩溃。在一维空间中研究了强磁场对湍流的完全猝灭，即约化感应强度（α）和约化湍流扩散系数（η_T）。我们发现一个更强的依赖性的周期周期发电机数相比，一个纯粹的α-淬火模型给出了一个非常弱的周期依赖。并将随机涡模拟得到的α和η_T的时间涨落应用于发电机。那么，太阳活动周期的低“质量”可以用少量的巨型电池作为发电机活跃的湍流来解释。从几乎规则的磁振荡（许多涡流）或多或少的混沌时间序列（很少的涡流）的过渡。

太阳对流区的湍流弹性和泰勒数之谜

Turbulent Elasticity of the Solar Convective Zone and the Taylor Number Puzzle

以往对太阳对流区（SCZ）角动量平衡和纬向环流的研究主要是采用简单湍流模型的半解析方法，或流体力学或磁流体力学的直接数值模拟方法。在这两种情况下，包含磁场都是麻烦的。此外，这两种方法都难以再现已知的SCZ的角速度轮廓;这是泰勒数之谜。我讨论了初步工作，其中我将磁场到一个粘弹性湍流模型的SCZ和应用这个问题的回旋环流和角动量平衡。我认为，这样的方法可能有助于解决泰勒数之谜的SCZ和带来的理论预测的大规模运动的SCZ与观测一致。

平流主导的太阳$α^2\Om$发电机的宇称性质

Parity properties of an advection-dominated solar $α^2\Om$-dynamo

我们已经开发了一个高精度的代码，它解决了运动发电机的问题，无论是给定的旋转律和对流的情况下，低涡扩散的顺序为$10^{11}$厘米$^2$ /s已知的太阳黑子衰变。我们所有的模型都使用\alf效应，该效应在北（南）半球为正（负）。它集中在位于对流区顶部或底部的径向层中。我们还考虑了均匀分布在整个对流区的\alf效应。本文的主要注意力集中在：（1）解的奇偶性，（2）蝶形图的形式，（3）所得场分量的相位关系。如果日震学推导的太阳内部自转规律被认为是，一个没有高磁雷诺数（对应于低涡扩散率）的湍流的模型失败，在所有三个问题与观测相比。然而，赤道漂移在对流区的底部几米秒的赤道流确实可以强制环向磁场带的赤道迁移类似于所观察到的蝴蝶图，但解决方案只有偶极宇称，如果（正）\alf -效应位于对流区的底部，而不是在顶部。因此，我们可以证实Dikpati & Gilman（2001）的一项类似研究的主要结果。

有洛伦兹力反馈的磁通输运发电机：饱和机制和扭转振荡

Flux-transport dynamos with Lorentz force feedback on differential rotation and meridional flow: Saturation mechanism and torsional oscillations

本文讨论了一个动态的磁通输运发电机模型，该模型考虑了感应磁场对微分旋转和旋向流的反馈。我们考虑了两种不同的反馈方法：平均场洛伦兹力和输运系数的猝灭，如湍流粘度和热导率。我们发现，即使是强反馈的双旋流不改变的通量运输发电机显着的字符，但它会导致显着减少的差异旋转。在很大程度上与发电机参数无关，当对流区底部的环向场达到1.2和1.5 T之间时，发生饱和，转换成磁能量的能量相当于太阳光度的约0.1至0.2%。通过洛伦兹力反馈产生的扭转振荡显示出一个主要的极向传播分支，与磁周期的正确相位关系。我们发现，将增强表面冷却的活动区带（Spruit提出）导致赤道传播分支与观测结果吻合良好。

太阳速度剪切振荡引起的Rossby波和Alfven波的磁场符号恢复和演化

The Magnetic Field Sign Reversal and Evolution of Rossby and Alfven Waves Induced by Velocity Shear Oscillations on the Sun

本文从理论上研究了太阳大尺度磁场的环向分量和纬向分量以及线性Alfven波和Rossby波在太阳活动周期和两年周期中的行为。我们考虑的情况下，周期性的速度剪切的两年振荡周期。大尺度磁场环向和环向分量作为时间的谐波函数得到。研究了这些磁场分量的符号反转。数值模拟表明，在太阳活动周期23期间，由于速度剪切振荡，大尺度磁场的环向或纬向分量在太阳的一个半球（南半球或北半球）发生了三次反号。根据我们的研究结果，速度剪切振荡的出现导致了两年周期振荡对磁场22年周期振荡的调制。该模型适用于对流层底部磁场演化的研究，也适用于理解太阳高层大气磁场的性质。文中还考虑了对流区底部剪切层中线性Rossby波和Alfven波的激发。Alfven波和Rossby波的能量密度具有周期性脉冲增长的特征，它们以时间局域的强脉冲形式传播。波的这种行为很好地解释了太阳耀斑激发和活动的机制。

探索太阳活动周期预测的物理基础：平流与扩散主导的太阳对流带中通量输送动力学和记忆的持续性

Exploring the Physical Basis of Solar Cycle Predictions: Flux Transport Dynamics and Persistence of Memory in Advection versus Diffusion Dominated Solar Convection Zones

太阳活动周期的可预测性，或缺乏可预测性，是由太阳内部许多独立的物理过程共同作用决定的。磁通量运输和有限的时间延迟，它引入，特别是在所谓的巴布科克-莱顿模型的太阳周期与空间分离的源区域的α和ω效应，在这种可预测性发挥了至关重要的作用。通过这样一个模型的发电机模拟，我们研究了太阳活动周期预测的物理基础，通过检查两个对比制度，一个占主导地位的扩散磁通量运输在太阳对流区，另一个占主导地位的平流通量运输的纬向环流。我们的分析表明，扩散起着重要的作用，在通量输送，即使当太阳活动周期是由纬向流速度。我们进一步研究的持久性的记忆过去的周期在平流和扩散为主的制度，通过随机强迫发电机模拟。我们发现，在对流为主的制度，这种记忆持续长达三个周期，而在扩散为主的制度，这种记忆主要持续一个周期。这表明基于这两种不同状态的太阳活动周期预测必须依赖于根本不同的输入-这可能是相互冲突的预测的原因。我们的模拟还表明，所观察到的太阳周期振幅周期的关系更自然地出现在扩散为主的制度，从而支持那些发电机模型中，扩散通量传输在太阳对流区中起着主导作用。