Inflows towards Bipolar Magnetic Active Regions and Their Nonlinear Impact on a Three-Dimensional Babcock-Leighton Solar Dynamo Model
本文扩展三维 STABLE 太阳发电机模型，纳入随表面磁场变化的 BMR 入流，证明其可通过局地磁通量抵消抑制极向场积累并使发电机饱和，首次实现仅由 BMR 入流调控磁周期振幅与周期的三维解。
2023-10-01 astro-ph.SR
A new dynamo pattern revealed by the tilt angle of bipolar sunspot groups
得到了太阳两极平均倾角的纬时分布。对于大的双极，主要是双极太阳黑子群，空间平均倾斜角在北太阳半球是正的，在南太阳半球是负的，在太阳周期的过程中有适度的变化。我们认为平均倾斜角是太阳发电机的一个关键要素，即极向大尺度磁场从环面的再生率的示踪剂。粗略获得的倾斜值对应于再生因子，该再生因子对应于约10%的r.m.s.。太阳对流的速度这些结果进一步发展了Jovichev和Stenflo（2012）关于乔伊定律的发现，并与太阳发电机理论的通常预期一致。令人惊讶的是，我们发现一个明显的偏离这些属性的较小的两极，这主要是太阳短暂的地区。它们的倾斜角的绝对值大致相同，但与大型双极动物的倾斜角的符号相反。当然，小双极的倾斜数据不如大双极的倾斜数据确定得好;然而，在数据处理的各种修改下，它们仍然是鲁棒的。
2013-04-16 astro-ph.SR
Bipolar magnetic spots from dynamos in stratified spherical shell turbulence
Mitra等人（2014年）的最新研究表明，在具有螺旋度的强分层强制双层湍流中，下层具有相应的大尺度发电机作用，上层出现磁场，其形式为边界清晰的双极磁点。在这里，我们将这个模型扩展到球楔几何，覆盖北半球高达75°纬度和180°的方位角范围。动力螺旋度和大尺度磁场在低纬度最强。对于中等强度的层结，形成几个两极点，最终填满整个纵向范围。在早期，斑点的极性反映了下面的方位场的方向，正如Ω形通量环所预期的那样。在后期，它们的倾斜变化，使得在相隔约10°的不同纬度处存在相反方向的径向场。我们的模型表明，自发形成的斑点的大小远远大于压力标度的高度。他们倾向于产生接近统一的填充因子被认为是让人想起高度活跃的恒星。我们证实，强烈的分层和强烈的尺度分离是必不可少的成分背后的磁点形成，这似乎是与在较大的深度下降流。
2015-06-02 astro-ph.SR
Does nonaxisymmetric dynamo operate in the Sun?
我们探讨的随机非轴对称扰动的动力学螺旋（$α$效应）和扩散衰减的双极磁区的大规模非轴对称磁场在太阳上的产生和演变的影响。使用一个简化的二维非线性平均场发电机模型，并假设双极区出现由于磁浮力原位的大规模发电机行动，我们表明，波动的$α$效应可以保持非轴对称磁场通过太阳型$α^{2}Ω$发电机过程。研究发现，双极活动区的扩散衰变可能是太阳上观测到的非轴对称磁场的主要来源。我们的结果表明，具有$α$效应随机扰动的非轴对称发电机模型可以解释极高活动时期（“超周期”事件）以及磁活动深度下降时期。我们比较了过去四个活动周期的太阳磁场的天气观测模型，并讨论了我们的结果解释恒星磁活动观测的影响。
2018-10-14 astro-ph.SR
Breaking Taylor-Proudman balance by magnetic field in stellar convection zone
我们对恒星对流区进行了高分辨率的计算。本研究的主要目的是探讨一个小型发电机对差动旋转的影响。太阳差自转偏离了角速度沿自转轴不变的泰勒-普劳德曼状态。为了打破对流区深处的泰勒-普劳德曼状态，人们认为需要一个纬向熵梯度。在本研究中，我们发现小尺度发电机在恒星差旋偏离泰勒-普劳德曼态中有三个作用。1.抑制了角速度的剪切。这导致纬向熵梯度有效地打破泰勒-普劳德曼状态的情况。2.抑制上下流之间的湍流速度，增加了熵的扰动。3.对流速度降低。这增加了旋转对对流的影响。第二和第三个因素增加了纬向熵梯度，打破了泰勒-普劳德曼状态。我们发现，有效的小尺度发电机有显着的影响，恒星的差异旋转。
2018-06-05 astro-ph.SR
Toroidal Magnetic Flux Budget in Mean-Field Dynamo Model of Solar Cycles 23 and 24
本研究针对第23和24太阳周的三维平均场发电机模型，分析其轴对称部分的环向磁通量收支，揭示了各因素对环向场产生的贡献及三维模型相对二维模型的通量产生速率差异。
2023-11-08 astro-ph.SR
Effects of Emerging Bipolar Magnetic Regions in Mean-field Dynamo Model of Solar Cycles 23 and 24
本研究使用包含BMR形成演化的非线性平均场发电机模型模拟太阳活动周23和24，发现BMR影响发电机过程和活动周强度，但仅其效应无法解释第24周偏弱，该现象可能源于第23周衰减期对流区湍流螺旋度下降。
2022-12-23 astro-ph.SR
Three-dimensional non-kinematic simulation of post-emergence evolution of bipolar magnetic regions and Babcock-Leighton dynamo of the Sun
Babcock-Leighton（BL）通量输运模型是一个被广泛接受的太阳发电机模型。这个发电机模型已被广泛研究在一个二维（2D）的平均场框架中的运动和非运动制度。最近的三维（3D）模型已被限制到运动学制度。在这些模型中，表面极向通量是由根据乔伊定律倾斜的双极磁区（BMR）的出现产生的。我们调查处方出现的BMR在3D非运动学模拟。我们还报告了循环BL发电机模拟的初步结果。我们将传统的二维平均场模型扩展到三维非运动学区域。在该模式中，大尺度平均流由参数化的$Λ$效应驱动。对于感应方程，我们使用BL源项，通过该BL源项，表面BMR响应于对流区内部的发电机产生的环向场而产生。我们发现，在三维非运动学制度，倾斜角的新出现的BMR是非常敏感的处方的地下结构的BMR。反喜悦倾斜角被发现，除非BMR是深深地嵌入在对流区。我们还发现，领先的点往往变得比后面的点更强。反乔伊定律的趋势和形态的不对称性的BMR可以解释的科氏力作用于洛伦兹力驱动的流动。此外，我们还证明了如果在BL $α$效应中明确给出Joy定律，则可以成功地获得类太阳磁循环。在这些循环发电机模拟中，强洛伦兹力反馈导致差动旋转和双稳态循环中的循环调制。流的非轴对称分量被发现存在的惯性模式，如赤道Rossby模式。
2022-12-07 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Robustness of oscillatory $α^2$ dynamos in spherical wedges
我们使用简单的平均场$α^2$发电机研究了球楔和全球壳几何之间的联系。我们解决了一个一维的时间相关的平均场发电机的方程，以检查不同的纬度边界和球坐标中的极点之间的极角$θ_0$的影响。我们研究了湍流磁扩散率和$α$效应剖面以及不同纬度边界条件的影响，以隔离振荡解的参数区域。最后，我们添加剪切和模拟径向梯度的阻尼项来研究由此产生的发电机区域。我们发现，通常使用的完美导体边界条件导致振荡的$α^2$发电机解决方案，只有当楔形边界是至少一个度远离极点。其他边界条件总是产生定常解。通过单独改变湍流磁扩散率的轮廓，振荡的解决方案与延伸到极点的模型实现，但磁场是强烈集中在极点附近的振荡周期是很长的。通过引入径向剪切和模拟径向梯度的阻尼项，我们再次看到振荡发电机，漂移的方向遵循帕克-吉村规则。振荡的解决方案，在弱剪切制度中发现，只有在楔的情况下，与$θ_0 = 1^\circ$和完美的导体边界。一个减少$α$效应与湍流扩散率集中向赤道附近的极点产生振荡发电机与赤道迁移和再现最好的解决方案，在球楔。
2016-01-20 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Flux Transport Dynamo coupled with a Fast Tachocline Scenario
速跃层在太阳发电机中起着重要的作用，它能产生和储存磁场。对速跃层的限制最合理的解释是由快速跃层模型给出的，在该模型中，速跃层被发电机产生的磁场的麦克斯韦应力引起的各向异性动量转移所限制。我们采用通量输运发电机模型，并结合该快速速度跃层模型的简单反馈公式，该公式基本上将速度跃层的厚度与麦克斯韦应力联系起来。我们发现，这种非线性耦合不仅产生了一个稳定的类太阳发电机的解决方案，但也有显着的纬向变化的速跃层厚度，这是与观测相一致。
2013-09-30 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A Babcock-Leighton-type Solar Dynamo Operating in the Bulk of the Convection Zone
在大多数Babcock-Leighton（BL）型太阳发电机模型中，环向磁场被假定产生于速跃层中，其中极向场是由太阳黑子群的出现和随后的消散产生的。然而，磁活动的充分对流的恒星和MHD模拟的全球恒星对流最近提出了严重的怀疑，在产生的环向场的速跃层的重要性。在这项研究中，我们的目标是开发一个新的BL型发电机模型，其中发电机主要在对流区的大部分内运行。我们的二维模型包括太阳的差异旋转，单细胞的纬向流，近表面的径向泵，强湍流扩散，BL型极向源，和非线性反作用的磁场的源与垂直的外边界条件的影响。该模型导致一个简单的偶极配置的极向场，具有主导的纬向分量，这是由纬向剪切内的对流区的大部分，以产生的环形磁通量卷起。因此，速跃层在模型中的作用可以忽略不计。该模型再现了太阳活动周期的基本特性，包括：（a）大约11年的周期和18年的延长周期;（b）反对称环向场从高纬度开始向赤道方向传播;（c）与观测结果一致的极场演变。我们的模型打开了一个范式转变的可能性，在理解太阳周期过渡到经典的通量传输发电机。
2022-04-29 astro-ph.SR
The treatment of magnetic buoyancy in flux transport dynamo models
通量输运发电机模型的一个重要组成部分是由于磁浮力通过对流区产生双极黑子的环形磁场的上升，然后由于Babcock-Leighton机制从这些双极黑子产生极向磁场。多年来，两种处理磁浮力的方法，局部方法和非局部方法已被不同的小组广泛使用，在构建的二维运动学模型的通量输运发电机。我们回顾这两种方法，并得出结论，他们都不是完全令人满意的，大概是因为磁浮力是一个固有的三维过程。我们还指出，到目前为止，我们还没有正确的理解为什么太阳黑子的出现只限于相当低的纬度。
2015-11-12 astro-ph.SR
A 3D kinematic Babcock Leighton solar dynamo model sustained by dynamic magnetic buoyancy and flux transport processes
等离子体流和磁场之间的磁流体动力学相互作用是11年太阳黑子周期的起源和维持的基础。这些过程本质上是三维的。我们的目标是构建一个三维太阳发电机模型，一方面捕捉浮力出现倾斜的双极太阳黑子对，另一方面产生周期性的大规模场逆转介导的表面通量传输过程-即巴布科克-莱顿机制。我们进行运动学发电机模拟，其中规定的速度场是一个组合的太阳像差旋转和对流环流，以及参数化的湍流扩散。我们使用一种新的方法，通过磁场强度依赖的三维螺旋上升流，导致形成倾斜的双极太阳黑子的磁浮力建模。在我们的模拟中产生的双极点通过Babcock-Leighton机制参与极线场产生的过程，导致自持和周期性的大规模磁场反转。我们的参数空间的研究不同的振幅的对流区的扩散率，和参数的磁浮力机制的效率，揭示了它们的相对作用，在确定太阳黑子周期的属性，如振幅，周期，和动态记忆相关的太阳周期预测。我们还得到了一个新的发电机数的巴布科克-莱顿太阳发电机机制，合理地捕捉我们的模型动态。这项研究阐明了太阳对流区不同通量传输过程在确定太阳黑子周期的性质和物理过程中的相对作用，并可能导致现实的，数据驱动的3D发电机模型，用于太阳活动预测和探索恒星磁性和其他恒星中的恒星黑子形成。
2019-01-14 astro-ph.SR
Transition from axi- to nonaxisymmetric dynamo modes in spherical convection models of solar-like stars
我们试图了解从近轴对称配置在太阳旋转速率的非轴对称配置的快速旋转，使用三维数值模拟湍流对流，并考虑1和30倍的太阳值之间的旋转速率的过渡。我们发现从轴向非轴对称的解决方案在1.8倍左右的太阳自转速率的过渡。这一转变与从反太阳到类太阳的自转变化相一致，即赤道速度更快，两极速度更慢。在类太阳旋转制度，场配置由一个轴对称振荡场伴随着一个m=1的方位角模式（两个活跃的周期），这也表明时间的变化。在慢（快）旋转，轴对称（非轴对称）模式占主导地位。轴对称模式产生具有极性反转的纬向发电机波，而非轴对称模式通常在旋转参考系中表现出漂移，并且活跃的电磁波的强度在不同半球之间随时间周期性地变化。大多数得到的发电机解决方案表现出周期性的变化，无论是由纬度或方位角发电机波。在活动周期图中，由旋转周期归一化的周期长度形成两个不同的种群，作为旋转速率或磁活动水平的函数。缓慢旋转的轴对称种群接近于观测中所谓的不活跃分支，而快速旋转的模型接近于超活跃分支，随着旋转速率的增加，周期与旋转频率之比下降。我们可以成功地再现从轴向非轴对称发电机解决方案的高旋转速率的过渡，但需要高分辨率的模拟，以限制旋转淬火对流的旋转速率超过20倍的太阳值的影响。
2018-05-07 astro-ph.SR
alpha_theta waves in the tachoclines of Sun-like stars
Institute of Physics, University of Graz（格拉茨大学物理研究所）；Department of Astronomy and Astrophysics at Space Research Center, Ilia State University（伊利亚州立大学空间研究中心天文与天体物理系）；Evgeni Kharadze Georgian National Astrophysical Observatory（叶夫根尼·哈拉泽格鲁吉亚国家天文台）；High Altitude Observatory, NCAR（NCAR高空观测站）
本文研究类太阳恒星差旋层中alpha系数的垂直与纬度梯度激发的新型大尺度alpha_theta波，其色散特性与普通发电机波不同，可顺行或逆行，时间尺度从数百天到数十年，还会与Rossby波耦合实现能量转换。
2026-08-24 astro-ph.SR
The Model of Magnetic-Field Generation with Screw Dynamo
本文研究了对流区底部局部湍流产生磁场的可能性。该模型中磁场产生的周期可以用过程序列的形式表示。在对流区底部附近存在与泰勒涡相似的具有方位轴的涡旋。由于螺旋发电机的存在，导致了磁通管的扭曲。磁场的增大导致U形环的出现.在太阳黑子的出露和引出过程中，通量管的方位场转化为轴向场，并以U型黑子的双极形式到达太阳表面。在高纬度地区，由于差动旋转，剩余双极场延伸到表面环向场，并通过纬向流转移到对流区的底部。产生区内的环向场的方向反转其符号，并且重复该循环。
2013-10-17 astro-ph.SR
Bipolar Magnetic Regions on the Sun: Global Analysis of the SOHO/MDI Data Set
太阳内部发电机产生的磁通量以双极磁区的形式出现。我们分析了SOHO/MDI仪器在1995-2011年获得的整套太阳磁图，并自动识别了160，079个双极磁区，这些磁区跨越了近四个数量级的尺度范围。它们的属性进行了统计分析，特别是相对于双极区的极性取向，包括它们的倾角分布。平均倾斜角（相对于E-W方向）的纬度变化（被称为乔伊定律）被发现紧密地遵循关系32.1*sin（纬度）[deg]。没有迹象表明，依赖于区域的大小，人们可能会期望，如果倾斜产生的科里奥利力在浮力上升的通量环从速跃层区域。所有区域中有百分之几的方向违反黑尔极性定律。我们展示的例子，从太阳活动周期的不同阶段，在那里定义明确的中等大小的两极地区，相反的极性方向并排发生在同一纬度带。这种方向相反的大双极区不可能是同一个环向通量系统的一部分，但不同的通量系统必须共存于同一个纬度带。这些例子是不相容的连贯的，地下的环形通量绳作为太阳黑子的来源的范例，而是表明，波动必须发挥重要作用，在所有尺度的湍流发电机。我们没有观察到尺度分离或全球和局部发电机之间的划分的支持，因为数据集中最小尺度也保留了一个非随机分量，该分量显著有助于N-S偶极矩的累积出现，导致旧的全球极向场被具有相反方向的新极向场取代。
2011-12-22 astro-ph.SR
Coupling the solar dynamo and the corona: wind properties, mass and momentum losses during an activity cycle
我们研究太阳对流区与太阳风和日冕演化之间的联系。我们让2.5维轴对称运动发电机程序（STELEM）产生的磁场在2.5维轴对称日冕等温MHD程序（DIP）中演化。计算涵盖了11年的活动周期。太阳风的渐近速度随纬度和时间的变化与现有的观测结果吻合得很好。在不同的日冕高度，磁极反转的速度不同。整个太阳的质量损失率，动量通量和磁制动扭矩在整个周期中变化很大。这种周期性调制是由开放通量和太阳风的来源的纬度分布以及阿尔文表面的几何形状决定的。风源和制动扭矩施加区域也相应地变化。
2011-06-05 astro-ph.SR
Modelling stellar activity cycles using deep-seated dynamos and surface flux transport
我们研究了具有外对流区的恒星中基于速斜的发电机和表面通量输运机制之间的关系。使用我们的通量产生和传输的组合模型，我们证明了磁通量浮力上升的重要性，它在物理上决定了双极磁性区域的出现纬度和倾斜角。发电机强度，磁通量上升，和表面运输的综合影响，导致各种循环和非循环的总无符号表面磁通量的时间序列。
2012-11-06 astro-ph.SR
AutoTAB: Automatic Tracking Algorithm for Bipolar Magnetic Regions
本文提出AutoTAB算法，通过差分旋转二值图跟踪双极磁区全生命周期，成功跟踪9152个BMR，提供演化数据集，并验证了纬度-时间分布和11年周期。
2023-06-15 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
Production of sunspots and their effects on the corona and solar wind: Insights from a new 3D flux-transport dynamo model
我们提出了一个三维数值模型的产生和演变的磁场在太阳对流区，太阳黑子的产生和贡献的大尺度磁场的周期性逆转。然后，我们评估了这种发电场对日冕和太阳风结构的影响。该模型求解感应方程，其中速度场是规定的。这个速度场是类太阳的差异自转和纬向环流的组合。我们开发了一种算法，使内部产生的磁通量被强制运输到表面，以产生双极点。我们发现那些倾斜的双极磁性区域包含足够量的通量来周期性地逆转极磁场并维持发电机作用。然后，我们跟踪这些磁功能在表面的演变过程中的几个连续的磁周期和分析其影响的拓扑结构的日冕和太阳风的属性（分布的流光和日冕洞，慢和快的风流）与当前的太阳观测。
2018-01-29 astro-ph.SR
Constraining the outer boundary condition for the Babcock-Leighton dynamo models
School of Space and Earth Sciences, Beihang University（北京航空航天大学空间与地球科学学院）；Key Laboratory of Space Environment Monitoring and Information Processing of MIIT（工业和信息化部空间环境监测与信息处理重点实验室）；Institute of Frontier and Interdisciplinary Science, Shandong University（山东大学前沿交叉科学研究中心）；Institute of Space Sciences, Shandong University（山东大学空间科学研究院）
提出零径向扩散外边界条件，使BL动力学模型与表面磁流输送模拟一致，再现太阳周期特性并更符合观测结果。
2025-12-10 astro-ph.SR
A joined model for solar dynamo and differential rotation
本文提出了一个与全球流和数值方法相一致的太阳发电机模型，该模型采用了微分自转模型。磁湍流扩散率用熵梯度表示，由模型方程控制。α效应的磁普朗特数和纬向分布通过拟合计算的活动周期和观测的磁场的赤道对称性来确定。极场反转的时刻和场的时纬图也与观测相一致。极向场在极区具有约10Gs的最大幅度。数千高斯的环向场集中在对流区底部附近，并通过纬向流向赤道输送。该模型预测太阳对流区大尺度磁场的总磁能值约为10^37尔格。
2016-12-22 astro-ph.SR
Babcock-Leighton solar dynamo: the role of downward pumping and the equatorward propagation of activity
Babcock-Leighton发电机的关键要素是通过倾斜双极活动区的衰减和扩散产生极向场，以及通过观察到的差分旋转产生环向场。这些模型传统上被称为通量传输发电机模型，因为在这些模型中，蝴蝶翅膀的赤道传播是由于对流区底部的赤道流而产生的。在这里，我们调查的作用，向下的磁泵附近的表面使用动态Babcock-Leighton模型。我们发现，泵浦导致的极向场成为主导径向在近表面剪切层，这使得负的径向剪切有效地作用于径向场产生的环向场。我们观察到一个明确的赤道迁移的环向场在低纬度的发电机波的后果，即使没有对流的深对流区。因此，发电机波和通量输运型解都能够再现太阳周期的一些观测特征，包括11年周期。这两类解的主要区别在于产生发电机作用所需的巴布科克-莱顿源的强度。磁泵的第二个结果是它抑制了磁场通过表面的扩散，这有助于在比以前使用的磁扩散率（适度）更大的值下允许11年的周期。
2016-09-23 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Nonlinear regimes in mean-field full-sphere dynamo
利用平均场发电机模型研究了一颗质量为0.3 $M_{\odot}$、自转周期为10天的完全对流恒星的非线性发电机区。对于湍流磁Prandl数参数$Pm_{T}=3$的中间值，我们发现了周期约为40年的振荡发电机区。较高的$Pm_{T}$导致较长的发电机周期。如果大尺度流动是固定的，我们发现发电机从轴对称过渡到非轴对称的区域的超临界参数的$α$效果。由于非轴对称非线性$α$效应，发电机状态发生变化。这种情况仍然存在于完全非线性发电机模型的磁反馈的角动量平衡和热输运的恒星。研究发现，大尺度磁场淬灭了恒星本体的纬向剪切。然而，强烈的径向剪切作用在恒星的次表层。在非线性的情况下，恒星内部的角速度的轮廓变得接近球面。这支持了轴对称磁场发电机波向赤道方向的迁移。结果表明，该恒星的磁位形以规则的非轴对称模式m=1为主，在极区形成强（>500 G）极向磁场的阴阳磁极性图案.
2016-09-15 astro-ph.SR
Surface flux transport simulations: Effect of inflows toward active regions and random velocities on the evolution of the Sun's large-scale magnetic field
目的：我们的目标是确定的效果收敛流的双极磁区（BMR）的演变，并调查这些流入的极向磁通量的产生中的作用。我们还讨论了是否通量分散由于湍流可以被描述为一个扩散过程。方法：我们开发了一个简单的表面通量输运模型的基础上点状磁浓度。我们跟踪的倾斜角，磁通量和轴向偶极矩的BMR在模拟和没有流入，并比较结果。为了测试扩散近似，模拟随机游走分散的磁性功能进行了比较，对扩散处理的预测。结果：我们证实了扩散近似描述大尺度通量扩散的有效性。我们发现，流入增强磁通抵消，但在同一时间影响的纬度分离的两极的双极区。在大多数情况下，纬向分离受到流入的限制，导致BMR轴向偶极矩的减小。然而，当初始倾斜角的BMR是小的，流入产生的纬向分离的增加，导致轴向偶极矩的增加，尽管增强通量破坏。即使当BMR最初平行于赤道对准时，这也会引起BMR的倾斜。
2015-12-14 astro-ph.SR
A mean-field Babcock-Leighton solar dynamo model with long-term variability
基于Babcock-Leighton机制的发电机模型成功地再现了太阳磁场的大部分动力学特征。然而，考虑到这样的模型仅在较低的磁场阈值以上操作，它们不提供表征自维持发电机的适当的磁场再生过程。本文考虑了在平均场轴对称运动学数值模型中Babcock-Leighton方案的附加α效应的存在性。两种极向场再生机制都用两种不同的强度限制因子处理。除了太阳的反对称宇称行为，主要的太阳功能再现：周期性极性反转，中纬度赤道迁移的强环向场，极面径向场向极迁移，和两者之间的正交相移。解决方案的长期变异性表现出长时间的最低活动，然后是后恢复，类似于观察到的蒙德最低。根据对最小活动期间剩余活动的分析，我们认为这是由于α效应在再生极向场方面优于Babcock-Leighton机制所造成的。
2013-07-15 astro-ph.SR
New dynamo pattern revealed by solar helical magnetic fields
以前无法观测到的太阳磁场的镜像不对称性--被认为是驱动11年活动周期的发电机机制的关键成分--现在已经被测量到了。这是通过在米斯、怀柔和三鹰的观测站对太阳活动区进行20多年的系统监测实现的。本文详细分析了怀柔太阳观测站的矢量磁场资料。根据这些数据估算了电流螺旋度（电流和同方向磁场分量的乘积），并绘制了最近两个太阳活动周期间太阳螺旋度的纬度-时间图。我们发现，像太阳黑子螺旋模式传播赤道，但不像太阳黑子极性螺旋在每个太阳半球不改变从周期到周期的符号-确认理论。然而，在每个周期中，当符号确实短暂反转时，有两个重要的时间-纬度域。我们的发现为恒星和行星发电机提供了新的线索，但尚未纳入理论。
2009-11-30 astro-ph.SR
The mean tilt of sunspot bipolar regions: theory, simulations and comparison with observations
本文提出了一个太阳黑子双极区平均倾角理论（前黑子和后黑子连线与太阳赤道的夹角）。平均倾斜的形成机制与科氏力对超颗粒对流和大尺度纬向环流中尺度运动的影响有关。科里奥利力和洛伦兹力（磁张力）之间的平衡决定了大尺度磁场对低纬度太阳黑子双极区平均倾斜的额外贡献。太阳差异自转的纬度依赖性影响的平均倾斜，这可以解释偏离乔伊定律的太阳黑子双极区在高纬度地区。基于非线性平均场发电机理论，考虑到总磁螺旋度守恒和沃尔夫数密度演化的预算方程，所获得的理论结果和进行的数值模拟，是一致的观测数据的平均倾斜的太阳黑子双极区在个别太阳活动周15 - 24。
2020-04-16 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Are the strengths of solar cycles determined by converging flows towards the activity belts?
据建议，所观察到的近地表流入的活动区和太阳黑子区提供了一个非线性的反馈机制，限制了Babcock-Leighton型太阳发电机的振幅，并确定了周期强度的变化。这一假设进行了测试与表面通量输运模拟，包括收敛的纬向流，取决于表面分布的磁通量。流入调制极性场（由轴向偶极子表示）的建立，通过减少双极磁区的倾斜角，并通过影响跨赤道运输的领先极性磁通量。从观测到的太阳黑子群记录中获得的通量输入，模拟涵盖了1874年至1980年期间（对应于太阳活动周期11至20）。流入的包含导致活动最小期间模拟的轴向偶极强度与随后周期的观测振幅具有很强的相关性。这与经验相关性一致，并与Babcock-Leighton型发电机的预期一致。结果提供的证据表明，纬度流入是一个关键因素，在确定太阳活动周期的振幅。
2012-10-29 astro-ph.SR
Emergence of magnetic flux generated in a solar convective dynamo. I: Formation of Sunspots and Active regions, and Origin of Their Asymmetries
我们提出了一个现实的太阳黑子和活动区形成的基础上出现的太阳对流发电机产生的通量束的数值模型。为此，我们使用的磁场和速度场在太阳对流发电机模拟的顶部边界附近的水平层，以驱动现实的辐射磁流体动力学模拟的对流区的最上层。主要结果如下：（1）出射的通量束以对流上升流的平均速度上升，并分裂成小尺度的磁性元素，这些磁性元素进一步上升到光球层，在光球层中，通过小尺度磁性元素的合并形成双极黑子对。(2)丝状半影结构在太阳黑子通过持续的通量出现而仍在增长时形成。与经典的Evershed效应相反，在半影区的大部分区域内，流入流似乎占上风。(3)一个形成良好的太阳黑子是一个大部分是单一的磁性结构，它被锚定在一个持久的深层次下沉通道中。点外的流场显示出一个巨大的涡环，包括15 Mm深度以下的流入和15 Mm深度以上的流出。(4)太阳黑子成功地再现了观测到的太阳活动区的基本特性，包括具有更强场强的更连贯的领先黑子，以及双极太阳黑子对的正确倾斜。这些不对称性可以链接到的内在不对称性的磁场和流场适应对流发电机模拟。
2017-08-16 astro-ph.SR
Latitudinal differential rotation in the solar analogues 16 Cyg A and B
继CoRoT和开普勒太空飞行任务之后，天文地震学作为一个科学领域经历了深刻的转变。后者现在正在产生直接从振荡频率获得的纬度差异旋转的第一个测量结果。差异自转是恒星发电机效应的一个基本机制。我们的目标是测量太阳类似物16 Cyg A和B的差异旋转量，它们是双星系统的组成部分。这些恒星是开普勒观测到的最亮的恒星，因此被广泛观测，其振荡频率非常精确。我们模拟的声学功率谱的16 Cyg A和B使用的模型，考虑到差分旋转的贡献的旋转频率分裂。在贝叶斯环境中进行估计。然后，我们反转这些结果，以获得两颗恒星的旋转轮廓下的假设太阳一样的功能形式。我们观察到，纬度差异旋转的幅度有很大的机会是太阳一样的两颗恒星，他们的自转率在赤道比在极点。测量到的纬度差异旋转，定义为赤道和极之间的旋转速率之差，分别为16 Cyg A和16 Cyg B的$320\pm269$ nHz和$440^{+363}_{-383}$ nHz，证实这些恒星的旋转速率几乎与太阳相似。它们的赤道自转速率为$535\pm75$ nHz和$565_{-129}^{+150}$ nHz。我们的结果是在良好的协议与测量得到的分光偏振，光谱，光度。我们提出了第一个决定性的测量纬度差异旋转的太阳类似物。它们的自转轮廓非常接近太阳。这些结果弱依赖于恒星参数的不确定性。
2019-02-09 astro-ph.SR
Sharp magnetic structures from dynamos with density stratification
最近的直接数值模拟（DNS）的大规模湍流发电机在强分层层导致了令人惊讶的尖锐的双极结构的表面。在这里，我们提出了新的DNS的螺旋和非螺旋强迫湍流旋转和不旋转，并与相应的平均场模拟（MFS）比较表明，这些结构是一个通用的结果，更广泛的一类发电机在密度分层层。MFS与DNS定性一致，但DNS的振荡周期往往更长。在DNS和MFS中，尖锐结构是由表面处的会聚流动产生的，并且如果发电机数至少为2.5倍超临界，则可能在与大尺度发电机驱动的磁场相关联的洛伦兹力的非线性演化阶段中被驱动。
2017-03-12 astro-ph.SR
An advective solar-type dynamo without the alpha effect
内容：大多数太阳和恒星发电机模型使用阿尔法-欧米茄方案，其中磁场是由差异旋转（欧米茄效应）和螺旋湍流对流（阿尔法效应）引起的平均电动势之间的相互作用产生的。然而，有湍流发电机mechanisms，可以补充的α效应或可能是一个替代it. Aims：我们调查模型的太阳能型发电机的α效应是完全取代其他两个湍流发电机机制，即欧米茄X J效应和剪切电流效应，这两个结果从平均磁场的不均匀性。研究方法：我们研究了轴对称平均场发电机模型，包含差分旋转，欧米茄X J和剪切电流的影响，和一个双曲环流。模型计算是利用从日震测量中获得的太阳自转剖面和根据太阳内部标准模型获得的其他量的径向剖面进行的。结果：在没有纬向流的情况下，模型与太阳观测值不能取得满意的一致。然而，包括一个足够强的纬向环流，大规模的太阳磁场的主要属性，即它的振荡行为，它的纬向漂移向赤道内的每半个周期，和它的偶极宇称相对于赤道平面，正确地再现。结论：我们由此构建了第一个不使用α效应的太阳能发电机的平均场模型。
2009-10-14 astro-ph.SR
Polar Field Puzzle: Solutions from Flux-Transport Dynamo and Surface Transport Models
第23太阳活动周的极区磁场比第22太阳活动周弱约50%。解决这个难题的唯一理论模型是表面传输模型和通量传输发电机模型。比较从数值模拟使用表面通量传输模型和通量传输发电机模型得到的极场，我们表明，这两类模型可以解释的物理范围内的极场功能包括在各自的模型。在这两种模式中，极场如何随纬向环流的变化而变化取决于所用纬向环流廓线的细节。使用物理推理和示意图，以及从磁通量传输发电机模型的数值解，我们证明，极场主要是由倾斜，双极活动区的衰减所提供的表面极向源的强度。在通量输送发电机模式中，纬向气流随纬度的廓线及其随时间的变化比在地面输送模式中的影响小得多。
2011-04-01 astro-ph.SR
Spoke-like differential rotation in a convective dynamo with a coronal envelope
我们报告的结果与外日冕层的对流发电机模拟。磁场是由地表下的对流运动自洽地产生的。在对流区上方，我们包括一个延伸到1.6个太阳半径的多变层。该区域的温度增加到$\approx8$乘以表面处的值，对应于$\approx1.2$乘以球壳底部处的值。我们把这个区域与日冕联系起来。我们发现太阳一样的差分旋转与恒定的旋转速率的径向轮廓，以及近表面的剪切层。这种非圆柱形的旋转轮廓是由非零纬度熵梯度引起的，它通过斜压项抵消了泰勒-普劳德曼平衡。赤道环流是多细胞的，在低纬度的地表附近有一个类似太阳的向极流动。在大多数情况下，平均磁场是振荡的，在两种情况下向赤道迁移。在其他情况下，向赤道方向的迁移被静止的甚至向极方向迁移的平均场所覆盖。
2013-11-13 astro-ph.SR
Spatial Inhomogeneity In Solar Faculae
本文研究了太阳光斑的非均匀空间分布。重点是这些高度局部化的功能覆盖无处不在的太阳表面的纬度和经度分布。统计分析基于1996年至2014年期间太阳和日光层天文台（SOHO）和太阳动力学天文台（SDO）的白光观测。我们发现光斑纬向分布的精细结构呈现准两年振荡模式。此外，光球太阳光斑的纵向分布也没有表现出均匀的行为。特别是，这些事件的非轴对称行为表现出类似的属性，发现在太阳黑子分布的活动经度（AL）。我们的研究结果，初步虽然，可能提供了一个有价值的观测约束发展下一代太阳发电机模型。
2018-01-05 astro-ph.SR
Recent Developments in the Babcock-Leighton Solar Dynamo Theory
本文综述了巴布科克-莱顿太阳发电机理论的最新进展，重点介绍环向场到极向场转换中的非线性机制及BMR不规则性对太阳活动周变化的影响，并讨论了太阳活动周早期预测的新进展。
2024-01-12 astro-ph.IM astro-ph.SR
A theoretical study of the build-up of the Sun's polar magnetic field by using a 3D kinematic dynamo model
我们开发了一个三维的运动学自我维持的太阳发电机模型，其中的极向场的产生是从倾斜的双极太阳黑子对放置在太阳表面的强环向场的区域上方，通过使用SpotMaker算法，然后这个极向场的速度跃层的运输主要是由湍流扩散引起的。在一定的参数范围内，我们得到了一个偶极解。我们使用这个模型来研究极性磁场的建立，并表明，从表面通量输运（SFT）模型获得的一些见解必须进行修订。我们把一个双极黑子对放在一个半球上，把两个对称的黑子对放在两个半球上，结果发现它们产生的极场由于低纬极向通量的向上平流而消失，出现相反符号的径向通量，然后被纬向流向极向平流输送。我们还研究了一个大的太阳黑子对，违反黑尔的极性定律将在极场的效果。我们发现会有一些影响-特别是如果反黑尔对在周期的中期出现在高纬度地区-尽管这种影响不是很明显。
2017-01-25 astro-ph.SR
The dynamo-wind feedback loop: Assessing their non-linear interplay
虽然太阳磁场产生于对流层深处，但它通过帕克螺旋对地球空间环境产生直接影响。它强烈地调制着整个日球层的太阳风，特别是它的纬向和经向速度分布。然而，风也通过打开冕洞中的磁场线来影响冕磁场的拓扑结构，这可以通过改变发电机边界条件来影响恒星的内部磁场。这种耦合是特别难以建模，因为它涵盖了大量的各种时空尺度。准静态研究已经开始帮助我们揭示发电机产生的磁场是如何塑造风的，但太阳发电机和太阳风之间的全面相互作用仍然没有得到我们的理解。我们使用可压缩磁流体动力学（MHD）程序PLUTO，在2.5维空间中同时计算了恒星内部磁场通过α-Ω发电机过程的产生和演化，以及年轻太阳在几个活动周期中多变日冕风的相应演化。恒星表面的多层边界条件连接了内部和外部恒星层，使两者都能动态地适应。我们的连续耦合发电机-风模型使我们能够描述太阳风条件如何随周期相位而变化，并量化积分量（如阿尔文半径）的演变。我们进一步评估太阳风对发电机本身的影响，通过比较我们的结果与无风反馈。
2019-12-03 astro-ph.SR
A proposed paradigm for solar cycle dynamics mediated via turbulent pumping of magnetic flux in Babcock-Leighton type solar dynamos
目前，Babcock-Leighton通量输运太阳发电机模型似乎是解释太阳黑子周期不同观测方面的最有前途的模型。这些通量传输发电机模型的成功在很大程度上取决于一个单细胞纬向环流与深赤道组件在太阳的对流区的底部。然而，最近的观测表明，日冕流实际上可能非常浅（仅限于太阳顶部的10%），并且比以前认为的更复杂。总之，这些意见提出了严重关切的有效性通量运输范式。通过占湍流泵的磁通量证明在太阳对流的磁流体动力学模拟，我们表明，通量传输发电机模型可以产生类似太阳的磁循环，即使在湍流是浅的。类似太阳的周期性反转即使在赤道环流完全不存在的情况下也能恢复，然而，在这种情况下，太阳表面磁场动力学并不一直延伸到极地地区。非常重要的是，我们的研究结果表明，发电机波传播的帕克-吉村符号规则，可以绕过巴布科克-莱顿发电机模型的湍流抽运的纬度分量-这可以产生赤道向传播的太阳黑子带在没有深，赤道向纬向流。我们还表明，湍流抽运系数的变化可以调制太阳活动周期的振幅和周期性。我们的研究结果表明，交替的磁通量运输范例-介导的湍流泵-维持太阳恒星发电机行动的可行性。
2016-08-29 astro-ph.SR
Does the Babcock-Leighton dynamo operate in rapidly rotating solar-type stars? Exploration using a 3D dynamo model at different rotation rates
Indian Institute of Technology (BHU)（印度理工学院（贝拿勒斯印度教大学））
研究通过三维发电机模型探讨贝克-利特顿发电机在快速自转恒星中的运作，发现即使在高纬度出现斑点的情况下，发电机仍能产生周期性磁场。
2025-12-11 astro-ph.IM astro-ph.SR
Influence of a coronal envelope as a free boundary to global convective dynamo simulations
我们探讨了一个稳定分层的外部日冕信封旋转湍流对流，差分旋转，和大规模发电机行动的太阳球楔模型的影响。我们解决了可压缩磁流体动力学方程在一个两层模型与不稳定的分层下面的表面，代表对流区，和一个稳定分层的冠状信封上面。界面表示自由曲面。我们将我们的模型与没有冠状包络的模型进行比较。日冕包络的存在被发现修改雷诺应力和$Λ$效应，导致较弱的和非圆柱形的差异旋转。这与由角速度引起并取决于角速度的纬度温度变化减小有关。一些模拟发展了一个近地表剪切层，我们可以将其与热成风平衡方程中的雷诺应力项的符号变化联系起来。此外，自由表面的存在改变了磁场的演化，因为环向场集中在更靠近表面的地方。然而，在所有的模拟中，平均磁场的迁移方向可以用帕克-吉村规则来解释，这与早期的发现是一致的。球形发电机模拟中上边界的真实处理对于流动和磁场演化的动力学至关重要。
2016-12-19 astro-ph.SR
Long-term variability of the solar cycle in the Babcock-Leighton dynamo framework
我们使用一个新的三维Babcock-Leighton发电机模型来探讨太阳活动周期变化的原因。在这个模型中，基于对流区底部的环形磁通，双极磁区（BMR）的统计特性从观测到的分布产生。我们发现，在BMR倾斜一点淬火是足够的稳定发电机的增长。BMR爆发的随机性和非线性使得极向场不均匀，并导致太阳活动周的某些变化。然而，当观察到的散射的BMR倾斜周围的乔伊定律的标准偏差为$15^\circ$，被认为是，我们的模型产生的太阳周期的变化，包括南北不对称的观测。磁场的形态与观测结果非常相似，特别是表面径向场具有更混合的极性场。观测到的散射也产生极大极小值。在11,650年的模拟中，检测到了17个大极小值，并且模型在$11\%$的时间内保持在这些大极小值中。当我们将倾斜散射加倍时，模型会产生正确的极小值统计。重要的是，发电机甚至在只有几个BMR的大极小期间继续，而不需要任何额外的α效应。其原因是向下的磁泵作用抑制了磁通量在表面上的扩散。磁泵也有助于实现11年的磁周期使用所观察到的BMR通量分布，即使在高扩散率。
2018-05-13 astro-ph.IM astro-ph.SR
A Three-Dimensional Babcock-Leighton Solar Dynamo Model: Initial Results with Axisymmetric Flows
介绍了STABLE（Surface flux Transport And Babcock-Leighton）太阳发电机模型。STABLE是一个3D Babcock-Leighton/Flux Transport发电机模型，其中极向场的源是双极磁区（BMR）的显式出现，扭曲和分散。在这里，我们比以前更详细地描述了稳定模型，我们通过再现2D平均场基准来验证它。我们还提出了一些有代表性的发电机模拟，侧重于特殊情况下的运动磁感应强度和轴对称流场。并非所有的溶液都是超临界的;当表面附近的湍流扩散为$\geq 10^{12}$ cm $^2$ s $^{-1}$时，BL机制维持发电机可能是一个挑战。然而，如果BMR足够大、足够深、足够多，那么就可以找到持续的、循环的、发电机的解决方案，表现出类似太阳的特征。此外，我们发现，由于表面差异旋转而产生的径向磁通量剪切可以解释每个半球的大部分净环向磁通量产生，正如Cameron & Schussler（2015）最近对太阳的论点。
2016-03-19 astro-ph.SR
Spontaneous Formation of Surface Magnetic Structure from Large-scale Dynamo in Strongly-stratified Convection
我们报告的第一个成功的模拟自发形成的表面磁结构从一个大规模的发电机强分层热对流在笛卡尔几何。强分层模式中观测到的大尺度发电机的物理性质与弱分层模式中观测到的类似，表明产生这种发电机的机制是$α^2$型机制。除了大尺度发电机外，我们还发现，只有在强分层的情况下，对流层表面才会自发形成垂直磁场的大尺度结构。垂直磁场的组织在几十个对流翻转时间内在对流区上部进行，并在动力饱和阶段反复出现带状双极结构。我们研究了几个候选人的可能性作为起源的表面磁结构的形成，然后建议存在一个迄今未知的机制的大规模磁结构的自组织，这应该是固有的强分层对流大气。
2016-04-18 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Magnetic flux generation and transport in cool stars
太阳和其他拥有外部对流区的冷恒星在其大气层中表现出磁活动。这种活动与产生磁通量的深层发电机的性质之间的联系还没有得到很好的理解。通过物理模型，我们研究了不同恒星参数下可观测表面场的时空特征。我们结合模型的磁通量产生，浮力不稳定性，运输，其中包括整个对流区。模型组件包括：（1）对流区底部的薄层阿尔法-欧米茄发电机;（2）浮力不稳定性和通过对流区的三维通量管的上升，这提供了对出现纬度和倾斜角的物理一致的确定;以及（3）地表的水平通量输送。对于自转周期大于10天的太阳型恒星，其表面磁通量分布忠实地反映了由深层α-ω发电机产生的纬向发电机波。然而，对于两天量级的旋转周期，上升通量环的科里奥利加速度导致表面通量出现在比对流区底部的发电机波到达的高得多的纬度。对于自转周期为两天的K 0 V恒星也有类似的结果。在快速旋转的K1亚巨星的情况下，重叠的发电机波导致高纬度地区的噪音活动周期和混合极性场。
2011-02-02 astro-ph.SR
Minimal Roles of Solar Subsurface Meridional Flow in the distributed-shear Babcock-Leighton Dynamo
本文通过多种经向流配置研究分布式剪切巴布科克-莱顿发电机模型，发现次表层经向流对太阳活动周蝴蝶图和周期影响极小，周期主要由表面通量输运过程决定，表明该模型更接近传统αΩ发电机。
2025-07-10 astro-ph.SR
The Properties of the Tilts of Bipolar Solar Regions
我们调查的各种性质与孤立的磁偶极子在太阳表面采取的磁图倾斜。我们发现，双极可以分为两组具有相反的符号倾斜，并揭示了类似的性质，关于双极面积，通量和双极矩。对这些物理量的详细比较表明，两种类型的两极之间的分界点对应于太阳半球（MHS）的约300百万分之一的两极面积。小双极的时纬分布与大双极的时纬分布有很大不同。从发电机理论的角度来看，这种行为可能表明，大小两极跟踪太阳磁场的不同分量。另一种可能的观点是，小和大的双极倾斜数据的差异与光谱螺旋度分离有关，这导致小和大的双极倾斜相反。我们注意到，现有的数据并没有提供令人信服的理由来倾向于任何一种解释。
2014-10-18 astro-ph.SR
The emergence and growth of the flux transport dynamo model of the sunspot cycle
太阳黑子周期是由发电机过程产生的太阳磁场周期。太阳发电机的中心思想是太阳的环向和极向磁场相互维持。我们讨论了相关的观测数据，太阳黑子（这是表现的环向场）和太阳的极向场。我们指出，太阳的差异旋转如何延伸出极向场，主要是在对流区的底部产生的环向场，从那里的部分，这个环向场可能会上升，由于磁浮力产生太阳黑子。在通量输运发电机模型中，倾斜双极黑子对的衰变通过Babcock-Leighton机制产生极向场。在这类模型中，太阳的赤道环流，在太阳表面是极向和赤道的对流区的底部，在磁通量的传输中起着至关重要的作用。我们最后指出，与发电机过程相关的各种随机波动可能在产生太阳黑子周期的不规则性中起着关键作用。
2022-12-30 astro-ph.SR
Effects of enhanced stratification on equatorward dynamo wave propagation
我们目前的结果，从模拟旋转磁化湍流对流球楔几何形状代表部分恒星的纬度和经度范围。在这里，我们考虑一组运行的密度分层是不同的，保持雷诺数和科里奥利数在类似的值。在弱层结的情况下，我们找到了准稳定的发电机解决方案，温和的旋转和振荡的活动带更快速的旋转向极迁移。对于更强的分层，增长率往往会变得更小。此外，随着科里奥利数的增加，还发现了一个从准定常发电机到振荡发电机的转变，但现在在赤道附近有一个向赤道迁移的分支。发生这种情况的断点对应于大约是太阳值的3-7倍的旋转速率。磁场的相位关系是这样的，即环向场滞后于径向场大约$π/2$，这可以用围绕赤道的$α$效应的符号变化引起的振荡$α^2$发电机来解释。我们测试的域大小的依赖性，我们的结果为一个快速旋转的运行与赤道迁移通过改变我们的楔形的纵向范围。轴对称平均磁场的能量随着磁畴尺寸的增加而减小，我们发现一个$m=1$模式被激发为一个完整的$2π$方位角范围，让人想起从快速旋转的晚型恒星的观测推导出的场配置。
2013-11-18 astro-ph.SR
Variabilities in the polar field and solar cycle due to irregular properties of Bipolar Magnetic Regions
本文利用STABLE在SFT与发电机模式下模拟BMR属性不规则性，发现倾角围绕Joy定律的离散是太阳活动周变化主因，磁通量影响显著，而纬度和浮现延迟分布影响很小。
2024-04-16 astro-ph.SR
A Stochastically Forced Time Delay Solar Dynamo Model: Self-Consistent Recovery from a Maunder-like Grand Minimum Necessitates a Mean-Field Alpha Effect
太阳磁场活动的波动，包括像蒙德极小期这样的大极小期，对空间和行星环境有着重要的影响。然而，这种极端波动的基本动力仍然不清楚。在这里，我们使用一种新的数学模型的基础上随机强迫，非线性延迟微分方程研究太阳周期波动，其中，时间延迟捕获物理之间的空间隔离发电机源区域在太阳内部的磁通量运输。使用这个模型，我们明确地表明，Babcock-Leighton极向场源的基础上分散的倾斜双极太阳黑子通量，单独，不能恢复太阳黑子周期从一个盛大的最小值。我们发现，一个额外的极向场源有效的弱场-螺旋湍流驱动的平均场α效应-是必要的太阳黑子周期的自洽恢复从盛大极小事件。
2014-05-19 astro-ph.SR
A Double-Ring Algorithm for Modeling Solar Active Regions: Unifying Kinematic Dynamo Models and Surface Flux-Transport Simulations
倾斜双极活动区的出现及其通量的分散，通过扩散，差异旋转和纬向环流等过程被认为是太阳极场逆转的原因。这个过程（通常称为Babcock-Leighton机制）通常被建模为近表面的，空间分布的$α$效应在运动学平均场发电机模型。然而，这种配方导致极场强度和纬向流速度之间的关系，这是相反的建议，通过物理洞察力和预测的表面通量输运模拟。考虑到这一点，我们提出了一个改进的双环算法建模的Babcock-Leighton机制的基础上，活动区喷发，在一个轴对称发电机模型的框架内。使用表面通量输运模拟，我们首先表明，一个轴对称的制定-这通常是在运动发电机模型调用-可以合理地近似的表面通量动态。最后，我们表明，我们的治疗Babcock-Leighton机制，通过双环喷发导致极场强度和纬向流速度之间的反比关系，如预期的那样，调和表面通量输运模拟和运动发电机模型之间的差异。
2010-08-10 astro-ph.SR
