Helicity-vorticity turbulent pumping of magnetic fields in solar convection zone
本文研究了太阳对流区螺旋对流运动和差异旋转相互作用引起的大尺度磁场湍流漂移效应。漂移的主要方向对应于大尺度涡度矢量的方向。因此，这种效应在对流区产生大尺度磁场的纬向传输，只要角速度具有强径向梯度。漂移的方向取决于螺旋度的符号，它由帕克-吉村规则定义。在平均场磁流体力学的框架内，使用最小τ-近似的解析计算。我们估计的漂移速度的大小，并发现它可以是几米/秒的太阳对流区的底部附近。这种效果的太阳能发电机的影响的基础上说明的轴对称平均场发电机模型与地下剪切层。我们发现螺旋度-涡度泵效应可以对太阳黑子时间-纬度图的特征产生影响，在周期的上升阶段产生太阳黑子活动最大值的快速漂移，在周期的衰减阶段产生缓慢漂移。
2012-05-27 astro-ph.SR
Magnetic Quenching of Turbulent Diffusivity: Reconciling Mixing-length Theory Estimates with Kinematic Dynamo Models of the Solar Cycle
太阳对流区的湍流磁扩散率是平均场发电机模型中约束最差的成分之一。这种缺乏约束以前导致了关于最合适的参数集的争议，因为对湍流扩散率值的不同假设导致了完全不同的太阳活动周期预测。通常情况下，发电机社区使用双步骤的扩散率配置文件，其特征在于在对流区的大部分扩散率的低值。然而，这些低扩散率值与基于混合长度理论的理论估计不一致-这表明湍流扩散率值要高得多。更糟糕的是，运动发电机模拟无法使用这些理论估计产生可持续的磁循环。在这项工作中，我们表明，磁循环成为可行的，如果我们结合理论上估计的扩散率分布与磁淬火的扩散率。此外，我们发现，该解决方案的主要特点可以通过发电机模拟使用规定的（运动学）扩散率分布，这是基于动态淬火扩散率的时空几何平均值。在这里，我们提供了一个分析适合的动态淬火扩散率分布，它可以用于运动发电机模拟。在成功地调和混合长度理论估计的扩散率配置文件与运动发电机模型，我们认为，他们仍然是一个可行的工具，了解太阳磁周期。
2010-07-07 astro-ph.SR
The origin of the helicity hemispheric sign rule reversals in the mean-field solar-type dynamo
对过去两个太阳活动周期太阳磁螺旋度代用指标的观测显示，螺旋度半球符号规则发生了逆转（北半球为负，南半球为正）。我们应用平均场太阳发电机模型来研究在太阳对流区的发电机的磁螺旋度符号的反转。磁螺旋度的演化受守恒定律控制。我们发现，小尺度磁螺旋度的符号的反转遵循发电机波在对流区内传播。因此，磁螺旋度反转的空间分布反映了大尺度磁场的产生和演化过程。在地面上，螺旋度符号反转的模式由对流区顶部的磁螺旋度边界条件决定。我们证明了发电机参数的波动和发电机周期振幅的变化对磁螺旋度符号规则的逆转的影响。结果表明，大尺度轴对称场的磁螺旋度可以作为太阳发电机的一种附加观测示踪剂。
2013-04-09 astro-ph.SR
Helicity oscillations in Rayleigh-Bénard convection of liquid metal in a cell with aspect ratio 0.5
本文通过数值与实验研究，发现长宽比0.5的液金属瑞利-贝纳德对流胞中，螺旋度振荡在流动状态转变及特定流动条件下出现，且瞬态双涡卷状态的振荡特征与泰勒不稳定性相似。
2024-04-18 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Large-Scale Magnetic Field Fragmentation in Flux-Tubes Near the Base of the Solar Convection Zone
湍流热扩散率的磁淬火导致大尺度场的不稳定性，并产生空间隔离的增强场区域。这一结论是从平均场磁流体力学的框架，允许热扩散率依赖于磁场的线性稳定性分析。与11年的太阳活动周期相比，不稳定性的特征增长时间很短。增加的场区域的特征尺度以数十兆米计。这种不稳定性可以产生磁不均匀性，磁不均匀性浮升到太阳表面形成太阳活动区。磁场集中的磁能与有源区的能量在数量级上一致。
2018-10-15 astro-ph.SR
Helicity transport from solar convection zone to interplanetary space
磁螺旋度是描述磁场拓扑的一个物理量。它也是一个守恒量，因为Berger在1984年证明，即使在快速磁重联的情况下，日冕中的总磁螺旋度仍然是守恒的。一般认为，太阳磁场及其螺旋度是由各种发电机过程在对流区产生的。这些场和螺旋度通过光球层传输到日冕，并通过各种过程如日冕物质抛射（CME）和太阳风释放到行星际空间。在这里，我将简要回顾一下我们最近的工作，首先是光球上的螺旋度观测，以及如何通过发电机模型来理解这些观测。我将主要讨论日冕中磁螺旋度积累的可能后果，即磁通量绳的形成，日冕物质抛射作为日冕演化的不可避免的产物而发生，以及作为日冕物质抛射触发器的磁通量涌现。最后，我将讨论行星际空间中的磁场以何种形式容纳太阳发电机过程不断产生的大量磁螺旋度。
2012-11-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Turbulent convection as a significant hidden provider of magnetic helicity in solar eruptions
本文通过深对流区磁通量浮现的数值模拟，揭示湍流对流可使无扭缠磁通量稳定到达太阳表面形成黑子，并通过湍流扭缠注入可观磁螺度，从而为太阳耀斑爆发提供隐藏的螺度来源。
2023-05-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Effects of shell thickness on cross-helicity generation in convection-driven spherical dynamos
研究了旋转球壳中螺旋度和交叉螺旋度电动发电机效应对混沌热对流自持磁场产生的相对重要性，并将其作为球壳厚度的函数。发电机解决方案的两个不同的分支被发现共存于直接数值模拟壳的纵横比在0.25和0.6之间的平均场偶极制度和波动偶极制度。的特性表征共存的发电机吸引子进行了比较和对比，包括磁场和旋转热对流的时间行为和空间结构的差异。螺旋度$α$ -效应和交叉螺旋度$γ$ -效应被认为是在波动偶极发电机制度，其中它们的比例不随壳厚度显着变化的强度相媲美。与此相反，在平均场偶极发电机制度的螺旋$α$ -效果占主导地位的约两个数量级，并成为更强的壳厚度减小。
2020-12-13 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.geo-ph
Helicity--vorticity turbulent pumping of magnetic fields in the solar dynamo
太阳对流区螺旋对流运动与差异旋转的相互作用导致了大尺度磁场的湍流漂移。我们讨论了泵浦机制及其对太阳发电机的影响。
2012-11-11 astro-ph.SR
Helicity effect on turbulent passive and active scalar diffusivities
本文通过数值模拟发现螺旋度会降低有效磁扩散率但增强被动标量扩散率，并证明速度场关联时间随动能螺旋度增加是解释该结果的关键。
2025-05-01 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
The need for active region disconnection in 3D kinematic dynamo simulations
在本文中，我们解决的表面通量演化之间的差异，在一个三维运动发电机模型和二维表面通量传输模型，已密切校准到真正的太阳。我们证明，差异是由于在对流区的基础上，这是不占在仅表面模型的环形场的活动区域的连接。最初，我们考虑一个单一的活动区域的衰减，首先在一个简化的笛卡尔2D模型，随后的完整的3D模型。通过改变对流区中的湍流扩散率分布，我们发现，增加扩散率-使活动区域更迅速地从对流区的底部断开-改善了表面场的演变。然而，如果我们模拟一个完整的太阳活动周期，我们发现发电机无法在这种增强的扩散率下维持自己。这表明，为了准确地模拟太阳活动周期，我们必须找到一种替代方法来断开新兴的活动区域，同时保持磁通量。
2019-07-05 astro-ph.SR
Hemispheric Helicity Trend for Solar Cycle 24
利用日本日之出卫星上的分光偏振仪（SP）获得的矢量磁图，研究了23周下降相和24周上升相64个活动区的两个螺旋度参数（局地螺旋度和海流螺旋度）。我们的分析给出了以下结果。(1)太阳活动周期24的34个活动区遵循所谓的半球螺旋度规则，而太阳活动周期23的30个活动区则不遵循。(2)当将所有64个活跃区域合并为一个样本时，它们与大多数其他观测一样遵循半球螺旋度符号规则。(3)尽管SP/Hinode给出了迄今为止最精确的矢量磁场测量结果，但对于大散射体，该规则仍然很弱。(4)这些数据显示了强场和弱场之间不同螺旋度符号的证据，证实了以前从大样本地面观测中得出的结果。(5)用两个太阳黑子的例子，我们发现螺旋度参数从内本影到外半影的符号是变化的，其中半影的符号与活动区的符号一致。从这些结果中，我们推测，西格玛效应（湍流对流）和发电机的螺旋度的产生作出了贡献，而在这两种情况下，在对流区的湍流发挥了重要作用。
2011-04-26 astro-ph.SR
Differential rotation in convecting spherical shells with non-uniform viscosity and entropy diffusivity
本研究使用三维伪谱模拟代码，探讨径向非均匀黏度与熵扩散率对旋转球壳中较差自转和对流流型的影响，发现该非均匀性可通过热风平衡机制维持接近真实太阳的较差自转剖面，对类太阳周期性偶极发电机具有重要意义。
2023-11-21 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Evaluating the $Σ$-effect Model of the Solar Hemispherical Helicity Bias via Direct Numerical Simulations
University of Califonia, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）
通过直接数值模拟研究太阳半球磁旋度偏置的Σ效应模型，发现其与磁旋度演变无明显关联，引发对模型实际效用的质疑。
2026-02-09 astro-ph.SR
Magnetic helicity fluxes in interface and flux transport dynamos
太阳和其他天体中的发电机倾向于产生磁场，这些磁场在大尺度和小尺度上分别具有相反符号的磁螺旋度。在小尺度上磁螺旋度的积累提供了一个重要的饱和机制。为了理解太阳发电机的本质，我们需要了解球面几何中饱和机制的细节。特别是，我们想了解的影响，磁螺旋度通量的湍流和纬向环流。我们考虑一个模型，只是径向剪切局限于一个薄层（速跃层）在对流区的底部。由于螺旋湍流的动力学α被假定为局部化在对流区上方的区域中。动力学淬火形式主义是用来描述的平均磁螺旋度的模型中，这导致在一个反馈的动力学α效应的磁α效应的建立。在某些情况下，我们使用一个简单的代数α淬火公式得到的结果进行比较。与早期的研究结果一致，在动态α淬火形式主义的磁α效应具有相反的符号相比，动力学α效应，并导致灾难性的减少，随着磁雷诺数的饱和磁场强度。然而，在高纬度地区，由于α的符号相反，这种猝灭效应会导致二次发电机波向极地传播。来自湍流混合和涡旋环流的磁螺旋度通量减轻了灾难性的猝灭。
2010-05-28 astro-ph.SR
The cross helicity at the solar surface by simulations and observations
驱动MHD湍流的准线性平均场论表明，观测到的交叉螺旋度<u \cdot b>可以直接得到宁静太阳的磁涡扩散率η_{T}。为了模拟太阳表面的交叉螺旋度，用非线性MHD程序NIRVANA模拟了垂直大尺度磁场作用下的磁对流。计算的非常稳健的结果是< u_z b_z >\simeq 2< u \cdot b>与施加的磁场幅度无关。交叉螺旋度的相关系数约为10%。类似的鲁棒性是发现磁扰动的均方根值超过平均场幅度（仅）的五倍。当等温声速为6.6 km/s时，特征螺旋度速度u η为1 km/s。这一数值与从HINODE卫星和瑞典1米太阳望远镜（SST）提供的交叉螺旋度分量的数据中获得的经验结果吻合得很好< u_z b_z >。因此，模拟和观测结果都得出一个数值η_{T} \simeq 10 ^12 cm ^2/s，这是宁静太阳表面的特征。
2012-06-27 astro-ph.SR physics.flu-dyn
The turbulent diffusion of toroidal magnetic flux as inferred from properties of the sunspot butterfly diagram
为了与观测到的太阳活动周期的性质相匹配，通量传输发电机模型需要将环形磁通量存储在低磁扩散率的区域中，通常位于对流区的底部或底部以下。我们推断的湍流磁扩散率影响的环向场的经验数据的基础上。本文讨论了第12- 23太阳活动周活动带的平均纬度和宽度随时间的演化及其与周强度的关系。我们将周期的下降阶段解释为扩散过程。当向赤道传播的活动带的中心位于距赤道的宽度（半峰）范围内时，一个给定周期的活动水平开始下降。对于较强的周期，这种情况发生得更早，因为它们的活动带更宽。从那一刻起，活动和带宽以相同的方式减少所有周期，独立于其最大活动水平。根据赤道上相反极性的环向通量的扩散抵消，我们推断环向场所经历的湍流扩散系数，无论它位于何处，都在150- 450 ~km $^2$ s $^{-1}$的范围内。强扩散纬向传播的活动带下方的环向通量可以抑制流入的对流区中的环向场带的幅度为每秒数米。的湍流磁扩散率的影响的环向场的推断值同意，数量级，估计的基础上混合长度模型的太阳对流区。这与通量输运发电机模型的要求不一致。在它们接近赤道之前保持环向场带在一起所需的流入量与当地日震学观察到的活动带的流入量相似。
2016-04-25 astro-ph.SR
Convection-driven spherical shell dynamos at varying Prandtl numbers
背景：恒星对流区的特点是在低普朗特数下剧烈的高雷诺数湍流。目的：我们研究发电机和差分旋转制度在不同水平的粘性，热，磁扩散。研究方法：我们进行三维模拟分层完全可压缩磁流体动力学对流旋转球楔在不同的热和磁普朗特数（从0.25到2和5，分别）。结果如下：我们发现，高的热扩散率的旋转配置文件显示出单调增加的角速度从对流区的底部到顶部，从两极向赤道。对于足够快的旋转，一个负的径向剪切区域的发展在中纬度地区的热扩散率降低。这与发电机模式从向极传播活动带向赤道传播的变化相吻合。此外，循环的解决方案消失在最高的磁雷诺数。在本文研究的范围内（$5-151$），总磁能随磁雷诺数的增加而增加，但平均磁场的能量在高磁雷诺数时趋于平稳。在最高磁雷诺数下，差旋受磁场的影响很大，几乎消失。在我们的一些最动荡的情况下，我们发现，两个制度是可能的，其中之一的差分旋转是强大的，平均磁场相对较弱，反之亦然。结论：我们的模拟表明，一个强大的非线性反馈的磁场的差分旋转，导致定性的变化，在大规模发电机的行为在高磁雷诺数。此外，我们没有发现迹象的模拟接近渐近制度的结果将是独立的扩散系数。
2016-09-12 astro-ph.SR
Magnetic helicity in non-axisymmetric mean-field solar dynamo
本文讨论了非线性、非轴对称平均场太阳发电机模型中磁螺旋度守恒的影响。本文研究了太阳对流区浅层非轴对称磁场扰动的演化，扰动强度约为10 G。发电机的演变从纯轴对称阶段，通过短（约2年）的瞬态阶段时，非轴对称m=1发电机模式占主导地位的最后阶段，在那里的轴对称的发电机几乎恢复。结果表明，在瞬态阶段，磁螺旋度在谱空间上来回传递。我们的模拟还表明，非轴对称分布的磁螺旋度趋向于遵循海尔极性规则的区域。
2016-01-20 astro-ph.SR
The magnetic helicity driven solar-type dynamo
Institute for Solar-Terrrestrial Physics（太阳地球物理研究所）
本研究发现由磁能驱动的太阳型发电机机制，表明大尺度涡旋和波动磁场在恒星对流区内的发电机中起关键作用。
2026-01-12 astro-ph.SR
Efficient small-scale dynamo in solar convection zone
我们通过一系列高分辨率的磁流体动力学模拟研究了太阳对流区中的小尺度发电机作用，在一个局部笛卡尔区域中，水平范围为1 $R_\odot$（太阳半径），径向范围为0.715到0.96 $R_\odot$。的分辨率和扩散率的解决方案的依赖关系进行了研究。对于小于350 km的网格间距，对流区底部附近的均方根磁场强度达到均分场强度的95%（即，磁能和动能相当）。对于这些解决方案的洛伦兹力反馈对流速度被发现是显着的。对流区底部附近的速度降低到流体动力学速度的50%。尽管对流速度显著降低，但焓通量的减少相对较小，因为磁场还抑制了上、下流区域之间熵的水平混合。这种效应增加了熵扰动的幅度，使对流能量传输更有效。我们讨论了太阳全球对流和发电机模拟这些结果的潜在影响。
2015-02-12 astro-ph.SR
Calibrating passive scalar transport in shear-flow turbulence
采用数值模拟的方法确定了线性剪切湍流的扩散系数张量。对于中等强度的剪切，对角分量被发现增加平方与Peclet和雷诺数低于约10，然后成为常数。扩散张量被发现有组件成比例的对称和反对称部分的速度梯度矩阵，以及这些产品。所有分量都以洛伦兹方式随平均场的波数而减小。的扩散系数张量的组件被发现不依赖于显着的存在下的螺旋湍流。在扩散张量的表达式中的领导项的符号被发现是在一个简单的封闭假设的基础上的估计很好的协议。
2010-07-09 astro-ph.SR
Effects of a subadiabatic layer on convection and dynamos in spherical wedge simulations
我们考虑了对流区底部的亚绝热层对对流本身以及球楔几何中相关的大规模发电机的影响。我们使用基于Kramers不透明度定律的热传导处方，其允许对流区的深度动态地适应物理特性（例如旋转速率和磁场）的变化。我们发现，对流热输送强烈集中向赤道和极地地区的情况下，没有一个实质性的辐射层下的对流区。对流区下方稳定层的存在显著降低了径向焓输运的各向异性。此外，发电机的解决方案是敏感的对流区结构的细微变化。我们发现，在所有的运行在高纬度对流区的较深的部分的动力螺旋度变化的迹象。这个区域在具有较厚的稳定分层层的运行中逐渐向赤道扩展。
2019-01-02 astro-ph.SR
Magnetic Helicity Reversals in a Cyclic Convective Dynamo
我们研究的作用，磁螺旋度在促进循环磁活动的全球，三维，磁流体动力学（MHD）模拟的对流发电机。该模拟的特点是对流区内存在的环形场的相干带，在南北半球具有相反的极性。在整个周期的大部分时间里，这些带的磁螺旋度在北半球是负的，在南半球是正的。然而，在每个周期的下降阶段，这个半球规则逆转。我们把这归因于一个全球性的重组的磁拓扑结构，这是由跨赤道的带的相互作用引起的。这种带的相互作用似乎是最终负责，或至少与，衰减和随后的逆转的环形带和极场。我们简要地讨论了这些结果的太阳观测的背景下，这也表明了一些潜在的证据环带相互作用和螺旋度反转的影响。
2016-05-31 astro-ph.SR
Negative Magnetic Diffusivity beta replacing alpha effect in Helical Dynamo
阿尔法效应是太阳或行星极向磁场不可或缺的能量来源。然而，由于磁螺旋度的守恒，当磁场增大时，α效应被淬灭。根据这些传统的理解，究竟是什么产生并维持了观测到的极向磁场仍然是一个谜。为了解决理论与实际之间的矛盾，我们利用大尺度磁螺旋度和能量导出了α和β的半解析表示。将模拟数据应用于α和β，我们发现负β效应是淬灭α效应的一个有希望的替代。然而，由于负β效应与传统的发电机理论相矛盾，我们推导了新的β表达式参考场结构模型。由速度U与磁场B的场关系得到的解析结果表明，螺旋系统中的β效应不是固定的。相反，它在发电机中起着可变的和动态的作用，这取决于极向速度场和大尺度磁场的相对强度之间的相互作用。
2019-11-04 astro-ph.SR physics.geo-ph physics.plasm-ph
Complex Magnetic Evolution and Magnetic Helicity in the Solar Atmosphere
太阳大气是由大尺度磁场统一而成的单一系统。在一个地方发生的磁场拓扑变化可能会对其他地方，甚至是偏远地区的日冕加热和喷发产生影响。日冕磁场也在太阳光球层/对流层上部的磁螺旋度向行星际空间的传输中起作用。我们讨论了与日冕是一个全球性互联系统的某些方面有关的观测证据，即，新通量出现导致的大规模日冕加热、新通量出现引发的磁拓扑结构变化导致的色球暗条爆发、螺旋度通过光球层传输的太阳黑子旋转表现、以及能量从太阳光度重新分配到发电机对太阳辐照度周期变化的潜在影响。
2013-02-02 astro-ph.SR
The Effects of Radially Varying Diffusivities on Stellar Convection Zone Dynamics
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Southwest Research Institute（西南研究所）
研究径向变化的扩散系数对恒星对流层动力学的影响，发现动能尺度与自由落体一致，但对流热传输受扩散系数功能形式影响。
2026-01-21 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Turbulent Chemical Diffusion in Convectively Bounded Carbon Flames
有人提出，对流过冲引起的混合可以破坏超渐近巨星分支星中碳爆燃的向内传播。为了验证这一理论，我们研究了一个理想化的对流约束的碳火焰模型与三维流体动力学模拟的Boussinesq方程使用伪谱代码Dedalus。由于火焰传播的时间尺度比对流时间尺度长得多，我们近似的火焰固定在空间中，只考虑其对流体浮力的影响。通过发展一个被动标量场，我们得到了一个{ \it湍流}的化学扩散系数产生的对流作为高度的函数，$D_{\rm t}(z)$。如果由湍流化学扩散率$D_{\rm t}$设定的化学混合时间尺度短于由热扩散率$κ$设定的火焰传播时间尺度，即，当$D_{\rm t}>κ$。然而，我们发现$D_{\rm t}<κ$的大部分火焰，因为对流羽流是不够密集，穿透到火焰。外推到真实的恒星条件，这意味着对流混合不能阻止碳火焰，“混合碳-氧-氖”白矮星不是恒星演化的典型产物。
2016-09-25 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Characterisation of the turbulent electromotive force and its magnetically-mediated quenching in a global EULAG-MHD simulation of solar convection
我们对Passos等人在2014年提出的全球磁流体动力学对流的EULAG-MHD千禧年模拟进行了平均场分析。模拟中的湍流电动势与周期性轴对称平均磁场及其一阶空间导数线性相关。在模拟的正交平面中的每个网格点处，这种假设关系涉及27个独立的张量系数。在Racine等人2011的基础上，我们通过基于奇异值分解的最小二乘最小化过程从模拟数据中提取这些系数。重建的α张量与Racine等人2011年获得的结果一致，他们在拟合中没有包括平均场的导数，以及Augustson等人2015年从不同的ASH MHD模拟中提取的α张量。湍流磁扩散率张量β的各向同性部分是正定的，在对流流体层的中间达到5.0x10^7 m2 s-1的值。α_phiphi和β_phiphi分量的空间变化很好地再现下的SOCA下得到的表达式，与一个良好的匹配的振幅需要的湍流相关时间约5倍小于小尺度湍流的估计周转时间。我们发现的α-效应的磁淬灭主要是由减少的小尺度流的动力学螺旋度，与电流螺旋度的变化在模拟域中的大多数位置中发挥较小的作用。我们的湍流扩散率淬火的测量仅限于β_phiphi组件，但表明较弱的淬火，由1.36的一个因素，比α效应，在我们的模拟下降了三个因素之间的最小和最大阶段的磁循环。
2016-04-06 astro-ph.SR
Paradigm shifts in solar dynamo modeling
太阳发电机理论的选定主题正在突出。近地表剪切层的可能相关性进行了讨论。湍流向下泵送的作用与先前的关注有关，即发电机产生的磁场会因磁浮力而迅速从对流区消失。有人认为，剪切介导的小尺度磁螺旋度通量是负责最近的一些大规模发电机模拟的成功。这些通量有助于处理多余的小尺度磁螺旋度。这种小尺度的磁螺旋度，反过来，是在响应生产的整体倾斜在每个帕克环。本文对均匀切变系统的螺旋度通量作了初步计算。在太阳中，磁螺旋通量的影响可以在日冕物质抛射中看到，它会释放出大量的磁螺旋。
2009-05-09 astro-ph.SR
Turbulent cross-helicity in the mean-field solar dynamo problem
我们研究了湍流交叉螺旋度的动力学和统计特性（对齐的脉动速度和磁场分量的相关性）。我们导出了控制湍流交叉螺旋度的产生和演化的方程，并讨论了它对发电机的意义。利用问题的对称性，我们提出了一个湍流交叉螺旋度赝标量的一般表达式，并计算了湍流系数。考虑了密度分层、大尺度磁场、差异旋转和湍流对流的影响。我们研究了分布平均场发电机模型和通量输运发电机模型中这些效应对跨螺旋度演化的相对贡献。我们发现，从密度分层的贡献如下的径向磁场的演变，而大规模的电流产生一个更复杂的模式的交叉螺旋的可比幅度。我们认为交叉螺旋度的观测分析结果将取决于平均尺度。我们的研究结果表明，交叉螺旋度的演变模式强烈依赖于发电机机制的细节。因此，我们预计，直接观测太阳上的交叉螺旋度可能有助于诊断太阳发电机过程的目的。
2011-10-06 astro-ph.SR
Sensitivity of a Babcock-Leighton Flux-Transport Dynamo to Magnetic Diffusivity Profiles
我们研究了太阳运动学通量输运发电机模型中不同磁扩散率分布对极向和环向磁场演化的影响。在太阳发电机模型中，扩散率是一个知之甚少的因素。我们在数学上构建各种理论配置文件的深度依赖的扩散，混合长度理论和湍流的约束的基础上，并在太阳上的极向场演化的比较，从通量运输发电机模型。然后，我们研究的效果，每个扩散曲线的周期性演变的磁场在太阳上，通过求解平均场发电机方程。我们调查太阳活动周期的影响，最大速跃层场强度，对流区内的环向和极向场结构的演变，由于不同的扩散率配置文件。我们做了三个实验：（I）比较非常不同的磁扩散率分布;（II）比较最佳分布的速度跃层附近的扩散率梯度的不同位置;以及（III）比较最佳分布的扩散率梯度的不同斜率。基于这些模拟，我们讨论了哪些方面的深度相关的扩散率配置文件可能是最相关的磁通量在太阳的演变，以及如何某些观测可以帮助提高知识的发电机成分。
2010-09-29 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Convective velocity suppression via the enhancement of subadiabatic layer: Role of the effective Prandtl number
最近人们认识到，在目前的太阳对流模拟中获得的对流速度可能被高估。新发现的对流区小尺度磁场的影响可能为解决这一问题提供了可能。小尺度磁场可以通过洛伦兹力反馈降低小尺度运动的对流振幅，同时抑制了上、下两股流熵的湍流混合。因此，有效普朗特数可能会超过单位内的太阳对流区。在本文中，我们提出并数值证实了一种可能的抑制机制的对流速度在有效的高普朗特数制度。如果有效的水平热扩散率降低（普朗特数相应增加），亚绝热层，这是形成附近的对流区的底部由连续沉积的低熵输送的对流下降羽流增强和扩展。全球对流振幅在高普朗特热对流，从而减少，特别是在对流区的下部，通过平均熵分布的变化，成为更多的次绝热附近的基地和超绝热的散装。
2017-11-16 astro-ph.SR
Nonkinematic solar dynamo models with double-cell meridional circulation
采用标准的太阳内部模型作为输入，我们构建了一个动力学一致的非线性发电机模型，考虑到详细描述的Λ效应，湍流泵，磁螺旋度平衡，和磁反馈的差异旋转和纬向环流。太阳对流区的背景平均场流体动力学模型考虑了类太阳角速度廓线和双胞纬向环流。我们调查的非线性磁场产生的长期变化和性质的磁周期的影响。研究了α效应参数从稍次临界到超临界的宽范围内的非线性发电机解。结果表明，磁循环周期随磁循环强度的增大而减小。在超临界α效应的情况下，激发出磁周期的周期性长期变化。这些变化是由半球磁螺旋度交换引起的。它取决于磁扩散率参数和磁螺旋度产生率。大尺度磁活动改变了对流带内部的差旋和纬向环流的分布。结果表明，全球流的磁反馈影响着长期磁循环的性质。我们将我们的发现与太阳和恒星的磁活动观测相结合。
2018-07-29 astro-ph.SR
Injection of magnetic helicity in solar cycle 24 and early phase of cycle 25
本文利用HMI/SDO综合磁图计算第24、25太阳活动周早期的磁螺旋度注入，指出其主要源于活动区先导极性强磁场，并揭示经向环流与对流区扭转的作用。
2025-07-25 astro-ph.SR
Incorporating Surface Convection into a 3D Babcock-Leighton Solar Dynamo Model
光球上观测到的对流（例如，超粒化（supergranulation，granulation）在从太阳黑子场产生大尺度极场的Babcock-Leighton（BL）过程中起关键作用。在大多数的地面通量输运（SFT）和BL发电机模式中，地面场的扩散和迁移被模拟为有效的湍流扩散。最近的SFT模型已纳入明确的，现实的对流流动，以提高对流传输的保真度，但据我们所知，这还没有实现在以前的BL模型。由于大多数通量输运（FT）/BL模型是轴对称的，它们没有能力包括这样的流动。我们提出了第一个运动学三维FT/BL模型，明确纳入现实的对流太阳观测的基础上。虽然我们描述了一种方法来概括这些流到3D，我们发现，他们产生的运动学小规模发电机动作破坏的循环发电机的操作。通过限制对流仅作用于磁场的垂直径向分量来找到循环解。获得的结果通常与观察到的表面通量演变以及湍流扩散率为$3 \times 10^{12}$ cm $^2$ s $^{-1}$（300 km $^2$ s $^{-1}$）数量级的非对流模型非常一致。然而，我们发现，湍流扩散系数的使用低估了发电机效率，产生较弱的平均场和较短的周期比对流模型。此外，对流模式在极地地区表现出混合极性带，在太阳观测中没有对应的。此外，显式计算的湍流电动势（emf）与扩散通量几乎没有相似之处。我们还发现，极向通量的向极迁移速度主要由纬向流和垂直扩散决定。
2018-04-09 astro-ph.SR
Effects of anisotropy of turbulent convection in mean-field solar dynamo models
我们研究了湍流对流的各向异性如何影响大尺度磁场的扩散和太阳上的发电机过程。在平均场磁流体力学框架中使用最小的$τ$近似计算各向异性的影响。我们研究两种类型的平均场发电机模型：著名的基准通量传输模型，和一个分布式发电机模型与地下旋转剪切层。对于这两个模型，我们调查的双细胞纬向环流的影响，最近提出的日震学。我们引入了一个各向异性参数，作为湍流混合的径向和水平强度的比值，来表征各向异性效应。研究发现，湍流对流的各向异性影响对流区内部的磁场分布。各向异性越强，对流区底部和顶部边界附近的磁通量越集中。结果表明，当各向异性参数较大时，临界发电机数和发电机周期趋于常数。各向异性减少了时间-纬度"蝴蝶“图中后续周期的环形场的重叠。如果我们假设太阳黑子是在次表层剪切层附近形成的，那么具有各向异性扩散率的分布式发电机模型满足日震学结果的观测约束，并且与从表面磁场的动态估计的有效湍流扩散值一致。
2013-11-21 astro-ph.SR
Cross-helicity effects and turbulent transport in magnetohydrodynamic flow
在大尺度涡运动和/或磁场应变的存在下，湍流交叉螺旋度（波动中的速度-磁场相关性）可能有助于湍流电动势和雷诺应力。交叉螺旋度的这些影响被认为是平衡的主要影响的湍流，如湍流的磁扩散率在磁场的演变和涡流粘度的动量输运。交叉螺旋度效应可能抑制湍流引起的输运增强。物理解释的影响，特别强调交叉螺旋效应和通常的$α$或螺旋效应的发电机行动之间的差异。交叉螺旋度效应在发电机行动的相对重要性进行了验证的援助下的直接数值模拟（DNS）的Kolmogorov流与强加的磁场。还讨论了几种机制，提供湍流的交叉螺旋度。
2011-07-06 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Quenching of Meridional Circulation in Flux Transport Dynamo Models
在最近的观测结果（太阳黑子极大值时太阳的经向环流变得较弱）的指导下，我们在太阳发电机模型中纳入了经向环流的参数猝灭，使得当对流区底部的磁场较强时，经向环流变得较弱。我们发现，如果对流区的扩散率小于2 * 10^{11} cm ^2/s，则通量传输太阳发电机在包含对流环流的淬灭时趋于不稳定。然而，α的淬灭具有稳定效果，并且可以用足够强的α淬灭来稳定具有低扩散率的发电机。对于具有高扩散系数的发电机模型，对流循环的猝灭不会产生大的影响，发电机保持稳定。我们从扩散率为2.8 * 10^{12} cm ^2/s的发电机模型中给出了一个类太阳解，其中纬向环流的猝灭使纬向环流随观测到的太阳活动周期而周期性变化，并且对发电机没有任何其他显著的影响。
2012-01-02 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Stratification-induced scale splitting in convection
不同尺度运动的共存是太阳对流的一个显著特征，在分析磁场动力学时应加以考虑。因此，研究太阳对流多尺度结构的成因是十分重要的。在这项研究中，试图了解对流运动的尺度是如何影响的流体层的静态温度分层的特殊性。为此，考虑简单的模型。二维热对流方程数值求解的平面水平流体层加热从下面，在一个扩展的Boussinesq近似，承认热扩散率的变化。这些变化指定层的分层。在一个薄的子层的上表面附近的层的静态温度梯度被假定为许多倍大于在该层的其余部分。在某些情况下，分布式散热器被假定为产生一个稳定的分层区域覆盖对流层。注意到尺度分裂效应的表现形式，这取决于边界条件和分层; {随着瑞利数的增加，它变得更加明显。小尺度对流单体被大尺度气流平流输送。特别是，流体粒子的相轨迹表明存在复杂的吸引子，这反映了流动的多尺度结构。还考虑了上层稳定分层对流动尺度的影响。
2014-07-17 astro-ph.SR
Mean-field analysis on large-scale magnetic fields at high Reynolds numbers
太阳磁场的活动周期为11年，以太阳黑子的数量表示。这种太阳磁场的维持可以归因于对流区中的流体运动，即发电机。这项研究对Hotta等人（2016）提出的全球太阳发电机模拟进行了平均场分析。虽然这项研究成功地在高雷诺数下产生了相干的大规模磁场，但维持这个磁场的详细物理过程还没有完全弄清楚。本研究借由平均场分析来萃取α张量与湍流磁扩散率张量。湍流磁扩散率表现出显着的减少对高雷诺数。湍流磁扩散系数的减小抑制了大尺度场向小尺度场的能量转换。这意味着湍流磁扩散率的降低有助于在高雷诺数下维持大尺度磁场。观察到一个显着的向下湍流泵浦，它是在大尺度场的弱相增强。本研究提出一个大尺度场的周期性反转过程，它主要由α效应驱动，可能由向下泵浦触发。
2022-07-04 astro-ph.SR
Dependence of magnetic cycle parameters on period of rotation in nonlinear solar-type dynamos
太阳型恒星的磁活动参数取决于恒星对流区发电机过程的性质。本文应用非线性平均场轴对称$α^2Ω$发电机模型计算了自转周期为15 ~ 30天的太阳类星体表面的发电机周期、总磁通量和坡印亭磁能通量等磁循环参数。该模型考虑了大尺度发电机的主要非线性机制，如磁螺旋度守恒，磁浮力，以及磁力对对流区内角动量平衡的影响。此外，我们考虑两种类型的发电机模型。分布式（D型）模型采用分布在整个对流区的标准α效应。“边界”（B型）模型采用非局部α效应，它被限制在对流区的边界。D型和B型模型都表明，恒星自转速率越大，发电机产生的磁通量越大。{It发现在所考虑的转动周期范围内，磁螺旋度守恒对发电机的非线性猝灭有最显著的影响。这种猝灭在B型发电机模型中比在D型发电机模型中更有效。D型发电机再现了观测到的太阳类似物的周期周期对自转速率的依赖性。对于周期为15天的太阳模拟旋转，我们发现非线性发电机制度与多重周期。
2015-05-07 astro-ph.SR
Mean-field solar dynamo models with strong meridional flow at the bottom of the convection zone
本文研究了一个在对流区底部有一个深滞止点和强回流的纬向环流的运动学轴对称平均场发电机模型。这种环流来自太阳对流区角动量平衡的平均场模型。我们表明，这类纬向环流有可能构建在某些方面类似于太阳黑子磁活动周期的运动发电机模型。发电机模型包括湍流源的大规模极向磁场生产，由于动力学螺旋度和综合效应，由于科里奥利力和大规模的电流。在这些模型中，环向磁场，这是负责太阳黑子的生产，是集中在对流层的底部，并通过纬向流传输到低纬度地区。极向场的纬向分量也集中在对流区的底部，而径向分量则集中在近极区。这些问题可能是由给定的纬向环流型和对流区内磁扩散率的分布引起的。特别是在近赤道地区，环向分量和极向分量之间的相位关系与观测结果不一致。此外，我们表明，磁循环的周期可能并不总是单调减少的纬向流速度的增加。因此，对于进一步的进展，重要的是确定的纬向环流的结构，这是一个关键的属性，从日震观测。
2011-04-07 astro-ph.SR
Statistical Analysis of Current Helicity and Twist in Solar Active Regions over the Phases of the Solar Cycle Using the Spectro-Polarimeter Data of Hinode
电流螺旋度和太阳磁场扭曲度是表征太阳对流带发电机机制的重要参量。本文对日之出太阳光学望远镜分光偏振仪（SP）观测到的太阳活动区螺旋度进行了统计研究。我们使用了2006年至2012年获得的总共80个活动区域的558个矢量磁图的SOT-SP数据。我们已经应用空间平滑和划分的数据点到弱和强场范围比较不同尺度和场强的贡献。我们发现，当考虑弱磁场（绝对场强$< 300$高斯）时，电流螺旋度遵循所谓的半球符号规则。另一方面，当考虑较强的磁场并应用2.0弧秒的平滑（模仿地面观测）时，电流螺旋度的模式波动并违反半球符号规则。此外，我们还发现了一种倾向，即弱场和倾斜场更好地符合半球符号规则，而强场和垂直场则倾向于违反半球符号规则。强、弱磁场分量螺旋度的这些不同性质，为理解太阳发电机以及太阳活动区的形成和演化机制提供了重要线索。
2014-10-28 astro-ph.SR
Non-Boussinesq convection at low Prandtl numbers relevant to the Sun
太阳中的对流发生在瑞利数$Ra$高达$10^{22}$，分子普朗特数$Pr$低至$10^{-6}$的条件下，这些条件远远不能满足Oberbeck-Boussinesq（OB）理想化。这些极端环境对湍流热传输的影响尚不清楚，地球上也不存在类似的条件。我们的目标是了解这些影响是如何扩展的（因为我们还不能忠实地复制太阳的条件）。我们使用直接数值模拟研究热对流，并确定相对于$Pr$的变化，低至$10^{-4}$的值，湍流普朗特数，$Pr_t$，这是湍流粘度与热扩散率的比值。模拟主要是二维的，但我们也利用一些三维的结果。我们专注于非Oberbeck-Boussinesq（NOB）条件的某种类型，但也研究OB对流进行比较。OB模拟在纵横比为2的矩形框中通过以固定的Grashof数$Gr \equiv Ra/Pr = 10^9$将$Pr$从$O(10)$改变为$10^{-4}$来执行。NOB模拟在同一框中进行，仅让热扩散率取决于温度。这里，瑞利数在顶部边界处是固定的，而平均$Pr$在整体上从0.07变化到$5 \times 10^{-4}$。三维模拟在纵横比为25的框中以固定瑞利数$10^5$和$0.005 \leq Pr \leq 7$进行。主要的发现是，$Pr_t$增加减少$Pr$在OB和NOB对流：$Pr_t \sim Pr^{-0.3}$的OB对流和$Pr_t \sim Pr^{-1}$…
2021-10-27 astro-ph.SR physics.flu-dyn
The role of diffusivity quenching in flux-transport dynamo models
在发电机过程的非线性阶段中，磁场对湍流运动的反作用导致湍流水平的降低，并因此抑制磁场放大（α-猝灭效应）和湍流磁扩散率（η-猝灭效应）。虽然前者已被广泛探讨，在磁场演变的eta淬火的影响很少被考虑。在这项工作中，我们调查的作用，抑制扩散的通量传输太阳发电机模型，也包括一个非线性α淬火长期。我们的研究结果表明，虽然α-淬火的磁场放大与淬火因子的依赖关系是近线性的，磁场响应η-淬火是非线性和空间不均匀的。我们已经发现，在这种情况下，磁场可以局部放大，形成长寿命的结构，其最大振幅可以高达~2.5倍以上的速跃层和高达~2倍以上的对流区中心比在没有淬火的模型。然而，这种放大导致不可观察的效应和蝶形图中磁场的更差分布。由于发电机循环周期增加时，淬火的效率增加，我们还探讨了η-淬火是否可以导致扩散为主的模型漂移到对流为主的制度。我们已经发现，模型经历了一个大的抑制扩散产生强烈的隔离的磁场，可能会导致不稳定的dynamo-oscillations。另一方面，一个最初的扩散主导的模型经历了一个小的抑制在eta仍然在扩散主导的制度。
2009-06-19 astro-ph.SR
Velocity Amplitudes in Global Convection Simulations: The Role of the Prandtl Number and Near-Surface Driving
有几条证据表明，在全球太阳对流模拟中，速度振幅U可能被系统地高估了。这些最近的结果的动机，我们探讨的因素，确定U，我们考虑如何将这些可能扩展到太阳能参数制度。为此，我们沿着参数空间中的两条路径降低热扩散率$κ$。如果运动粘度$ν$与$κ$成比例地降低（固定普朗特数$P_r = ν/κ$），我们发现U增加，但渐近线朝向一个恒定值，如Featherstone & Hindman（2016）所发现的。然而，如果$ν$保持不变，同时减小$κ$（增大$P_r$），我们发现U系统地减小。我们将此归因于下行流羽流的热含量的增强，这使得它们能够以较慢的流速携带太阳光度。我们对比这与瑞利-贝纳德对流的情况下，这是不受此光度约束。参数空间中的两条路径（固定$P_r$或固定$ν$）的行为的这种显著差异持续存在，无论未解析的近表面对流的热传输是被建模为热传导还是被建模为固定通量。结果表明，如果太阳对流可以在高$P_r$制度，那么这可能会有效地限制速度振幅。小规模的磁性是一个可能的来源，增强的粘度，可用于实现这种高- $P_r$制度。
2016-03-19 astro-ph.SR
Turbulent processes and mean-field dynamo
本文探讨了平均场发电机理论在太阳物理中的应用，分析了多种湍流效应及其对现代太阳发电机模型的影响，并介绍了从对流局部模拟推导湍流输运系数的方法。
2023-11-22 astro-ph.SR
Theory of the kinetic helicity effect on turbulent diffusion of magnetic and scalar fields
本文采用路径积分方法研究有限相关时间、大雷诺数随机螺旋速度场，证明动力学螺旋度会减弱湍流磁扩散却增强被动标量扩散，并指出其源于速度相关时间的螺旋度依赖。
2025-05-13 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Equatorial magnetic helicity flux in simulations with different gauges
我们使用直接的数值模拟强迫MHD湍流的强制功能，产生两个不同的迹象动力学螺旋度的上部和下部的域。我们表明，从小尺度场之间的域的两个部分的磁螺旋度的平均通量可以描述的Fickian扩散定律的扩散系数，是近似独立的磁雷诺数和约三分之一的估计湍流磁扩散率。这些数据表明，湍流扩散磁螺旋度通量只能预期减轻灾难性的淬火在雷诺数超过几千。我们进一步计算了三种不同规范下的磁螺旋度密度和磁螺旋度通量。我们考虑外尔规范，其中静电势为零，伪洛伦兹规范，其中光速被声速取代，和“电阻规范”，其中磁矢势的拉普拉斯算子作为电阻项。我们发现，在统计稳定状态下，时间平均磁螺旋度密度和磁螺旋度通量在所有三个规范是相同的。
2009-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Current helicity and electromotive force of magnetoconvection influenced by helical background fields
基于太阳表面电流螺旋度的半球规则并不严格这一经验发现，证明了大尺度螺旋磁场背景场对非旋转磁对流的影响对小尺度电流螺旋度的激发作用.它示出内驱动湍流的准线性分析理论和磁对流的非线性模拟，由此产生的小尺度电流螺旋度具有相同的符号作为大尺度电流螺旋度，而这两个伪标量的比率是对流的磁雷诺数的顺序。相同的模型不提供小尺度动力学螺旋度的有限值。另一方面，产生的磁感应电动势包括抗磁泵浦项以及涡流扩散率，但没有α效应。因此，Pouquet & Patterson（1978）和Keinigs（1983）关于同时存在小尺度电流螺旋度和α效应的关系式，对所考虑的非旋转磁对流模型不成立。计算的各种值的磁普朗特数表明，对于所考虑的扩散率的电流螺旋增长的磁雷诺数是不正确的反磁泵的速度-在协议的准线性分析近似的结果。
2016-01-15 astro-ph.SR physics.flu-dyn
On Making Magnetic-Flux-Rope $Ω$ Loops for Solar Bipolar Magnetic Regions of All Sizes by Convection Cells
我们提出，磁通绳$Ω$环出现成为任何双极磁区（BMR）是由对流细胞的$Ω$环的大小从最初的水平磁场摄入通过细胞的底部。这个想法是基于（1）所有跨度（$\sim$ 1000 km到$\sim$ 200，000 km）的BMR的观测特性，（2）由置于单元底部的水平场的超颗粒尺寸对流单元产生BMR的众所周知的模拟，以及（3）众所周知的对流区模拟。从观测和模拟中，我们（1）推断最大对流单体吸收的场的强度（2）合理地解释了为什么观测到的最大BMR的跨度和通量是$^3$ 200，000 km和$\sim$ 10 $^{22}$ Mx，（3）提出巨单体如何也可能制造“失效的BMR”$Ω$环，这些环填充具有水平场的上部对流区，较小的对流单体由此制造它们大小的BMR $Ω$环，（4）提出为什么在太阳黑子周期的下降阶段观察到的太阳黑子倾向于违反半球螺旋度规则，和（5）支持先前提出的太阳黑子周期发电机过程的修正巴布科克方案。由于所提出的基于对流的启发式模型，使太阳黑子BMR $Ω$循环避免了在对流区底部的初始通量绳中具有$\sim$ 10 $^5$ G场，因此它是一个有吸引力的替代方案，以目前的磁浮力为基础的标准方案，并保证测试足够高的分辨率巨细胞磁对流模拟。
2020-09-29 astro-ph.SR
An update of Leighton's solar dynamo model
1969年，莱顿在巴布科克（Babcock，1961）的现象学设想的基础上，建立了一个太阳发电机的准一维数学模型。在这里，我们提出了一个修改和扩展莱顿的模型。利用磁场的轴对称分量，我们考虑了太阳表面的径向场分量和对流区的径向积分环向磁通量，两者都是纬度的函数。关于环形磁通的径向位置没有作任何假设。该模型包括在地面和对流区的湍流扩散的影响，在地面的极向纬向流和赤道回流影响的环向通量，纬向差异旋转和近地面层的径向旋转剪切，向下对流泵送的磁通量在剪切层，和磁通量出现的形式倾斜的双极磁区。虽然相关的参数的表面场的运输是从观察，该模型凝聚的未知属性的磁场和流动的对流区成几个自由参数（湍流扩散率，有效回流，源项的幅度，和一个参数描述的有效径向剪切）。与二维通量输运发电机代码的结果比较表明，该模型捕捉到这些模拟的基本特征。我们进行了参数研究的四维参数空间，并确定参数范围，提供类似太阳的解决方案。偶极宇称总是首选的，当回流速度约为2 m/s，湍流扩散率<80 km^2/s，发电机激发不超过阈值太远（线性增长率<0.1/yr）时，可以找到周期约为22年的解，以及低纬度通量出现与极场强度之间的正确相位差。
2016-11-28 astro-ph.SR
Helicity and winding fluxes as indicators of twisted flux emergence
到目前为止，扭曲通量管进入太阳大气层的证据来自间接签名。在这项工作中，我们研究的螺旋度和缠绕通量的扭曲磁通管出现直接的拓扑输入。在磁流体动力学模拟与域跨越从对流区的顶部到较低的电晕，我们模拟了出现扭曲的磁通量管的范围内不同的初始场强。这项工作的一个重要特点是在光球层下面包含一个对流不稳定层。我们发现近似自相似行为的螺旋度输入考虑不同的场强。由于我们考虑的是左手扭曲管，当管上升并到达光球层时，有一个很强的负螺旋度输入。这个阶段之后，负输入的减少，并为低初始场强，净正螺旋度输入。这一阶段对应于对流对磁场的影响越来越大，以及出现过程中蛇形磁场结构的发展。线圈的磁通量可以用来检测扭曲的芯管何时到达光球层，给出关于拓扑复杂的磁场输入到太阳大气中的清晰信息。简而言之，螺旋度和绕组通量可以提供关于磁场如何出现的许多信息，这些信息不能直接从其他来源获得，例如磁图。在评估这些simulations的螺旋度的内容，我们测试了许多手段，创造合成磁图，包括方法，这两个不断变化的几何形状和光球的有限范围。虽然在每种情况下一般的定性行为是相同的，但不同形式的平均值确实会在数量上影响螺旋度和缠绕输入。
2020-03-06 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
