第七届青年地学论坛

太阳光球的米粒元胞的形成和运动类型尚不清楚，而研究米粒元胞可以帮助我们深入理解太阳光球的物理过程和磁场的起源。于是，针对米粒元胞的运动类型，我们做了一些统计工作。首先成功开发了一套分割米粒的算法，并运用到抚仙湖一米新真空太阳望远镜获取的日面中心宁静区在TiO (705.8 nm)波段的观测数据上。通过对分割出来的米粒元胞进行尺度统计发现了它的尺度拐点。等效直径大于1420 公里的米粒服从高斯分布。在这个尺度范围内，它的结构函数呈现比较平坦的趋势。这意味着这些米粒元胞的运动类型为比较规则的对流运动。尺度范围在265公里到1420公里的米粒元胞，它的等效直径服从幂律函数和高斯函数的叠加，同时它的结构函数呈现非线性，意味着这些米粒元胞的运动类型为湍流运动和对流运动的混合运动。而尺度小于265公里的米粒元胞的等效直径服从幂律分布，且它的结构函数呈现斜率为负的直线，意味着这些米粒元胞的运动类型为湍流。由此，等效直径为1420 公里和265公里为米粒运动类型的两个尺度拐点，将米粒运动类型分为规则的对流运动，对流和湍流的混合运动，湍流运动。整个运动过程可以理解为，规则运动的米粒元胞发生了分裂，将能量传递到小的米粒元胞中，湍流运动被激发，持续增长并与对流运动竞争。米粒继续分裂并将能量传递到更小的米粒元胞，湍流运动主导小米粒元胞的运动。最后小米粒元胞变成完全湍动的。湍流运动主要发生在265公里以内的尺度范围，这个尺度范围和米粒通道的宽度相一致。由此我们推断，在米粒通道内部是完全湍动的，而且湍流也主要发生在米粒通道区域。
 

光球，米粒，对流运动，湍流