Abstract
太陽黑子的強磁場會阻礙對流層中電漿的對流運動,使得一部份的小尺度對流中所攜帶的熱量無法向太陽表面散出而堆積在黑子底部。這些累積的熱量將造成黑子底部溫度升高、壓力增大(或是密度降低),因而帶動物質由黑子底部向外流出。這種對流運動的尺度較大,約與黑子的大小相當。由太陽表面觀察可發現物質由黑子周圍向外流出,形成溝狀結構。本文模擬數種大小不同之黑子周圍的對流運動,藉此了解不同的黑子對此對流運動的影響。數值計算利用有限微分法,演算法是FICE的推廣。將本文得出之對流運動在太陽表面的各項性質與觀測結果比較後,可以反推黑子的結構與特性。本文的計算結果顯示,此對流運動具有以下性質:(1)黑子底部到表面的速度較大,其他區域速速度很少。(2)黑子愈深,表面徑向速度愈小。(3)黑子愈深,溝狀結構的半徑愈大。(4)黑子底部到表面的溫度擾動值較大,其他區域擾動值較小。(5)黑子愈深,表面亮度升高值愈小。(6)黑子阻擋的量絕大部分由側面散出,且靠近底部的側面邊界散熱效率最高。此外,由於表面性質隨黑子深度之增加而有明顯變化,我們可得知黑子的深度約為數千公里。