20254.太陽非局部對流的日震學(xué)研究

1、國密級：中國科學(xué)院大學(xué)UniversityofChineseAcademyofSciences博士學(xué)位論文2013年5月摘要對流是恒星內(nèi)部兩種主要的能量傳輸方式之一，同時也是最重要的物質(zhì)混合機制，它對于恒星的結(jié)構(gòu)，演化和振動都有非常重要的作用但是大多數(shù)的恒星模型計算對于對流的處理都很粗糙現(xiàn)在廣泛使用的混合長理論是一種唯象的局部對流理論，無法正確地描述恒星內(nèi)部的非局部湍流運動在對流區(qū)邊界附近，非局部效應(yīng)變得顯著，因此混合長的局部處理會引起

2、很大的問題，這也為日震學(xué)的研究所證實觀測到的太陽振動頻率和由標(biāo)準(zhǔn)模型計算的頻率之間的差別主要是由近表面效應(yīng)引起的，而太陽和標(biāo)準(zhǔn)模型之間最顯著的聲速差I(lǐng)III正位于對流區(qū)的下邊界附近為了研究非局部對流對于太陽結(jié)構(gòu)的影響，我(fin用熊大閏院士發(fā)展的非局部對流理論構(gòu)建了太陽包層模型，并用日震學(xué)的方法對其進行檢驗我們的計算顯示，非局部對流模型和標(biāo)準(zhǔn)太陽模型最主要的差別出現(xiàn)在對流區(qū)的邊界附近在靠近表面的超絕熱區(qū)，非局部對流模型中的對流傳能效率較

3、低，而溫度梯度更大由于對流的非局部擴散，對流能流和速度起伏都會越過對流區(qū)邊界，形成對流超射而且，在太陽表面附近，對流的動力學(xué)效應(yīng)也很明顯，湍流壓在超絕熱區(qū)可以達(dá)到總壓強的12％左右在對流區(qū)下邊界，非局部對流模型中存在非常延展的對流超射區(qū)，從對流區(qū)到輻射區(qū)的過渡也非常平滑溫度梯度在對流區(qū)下部就已經(jīng)逐漸變得亞絕熱；在對流超射區(qū)，溫度梯度是亞絕熱但是超輻射的，對流能流為負(fù)，而輻射能流相應(yīng)地升高，導(dǎo)致對流超射區(qū)的溫度比局部對流理論給出的要高然后

4、我們計算了模型的絕熱振動頻率，結(jié)果顯示非局部對流模型可以降低近表面效應(yīng)的影響，得到的振動頻率與觀測數(shù)據(jù)更加符合，而且標(biāo)準(zhǔn)模型中由對流區(qū)下邊界處的聲速差別引起的分散效應(yīng)也不存在標(biāo)準(zhǔn)太陽模型中對流區(qū)和輻射區(qū)的明確分界導(dǎo)致由其計算的振動頻率中出現(xiàn)一個周期性的信號我們分析了觀測和模型頻率中的周期性信號，發(fā)現(xiàn)非局部對流模型中周期性信號的振幅和太陽中的接近，而標(biāo)準(zhǔn)模型中的振幅則明顯高出所以太陽內(nèi)部對流區(qū)和輻射區(qū)之間的過渡必定是很光滑的我們把非局部對