Особливості фотосферної конвекції Сонця на грануляційних, мезогрануляційних і супергрануляційних масштабах
Cпектри потужності варіацій температури і вертикальних швидкостей у сонячній фотосфері розраховані з використанням даних спостережень у лінії нейтрального заліза λ ≈ 639,3 нм, отриманих на 70-см німецькому баштовому вакуумному телескопі VTT (Канарські острови, Іспанія) поблизу центра сонячного диску...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Кинематика и физика небесных тел |
|---|---|
| Datum: | 2014 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Головна астрономічна обсерваторія НАН України
2014
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/106834 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Особливості фотосферної конвекції Сонця на грануляційних, мезогрануляційних і супергрануляційних масштабах / О.А. Баран, М.І. Стоділка // Кинематика и физика небесных тел. — 2014. — Т. 30, № 4. — С. 23-37. — Бібліогр.: 51 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-106834 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Баран, О.А. Стоділка, М.І. 2016-10-06T18:45:28Z 2016-10-06T18:45:28Z 2014 Особливості фотосферної конвекції Сонця на грануляційних, мезогрануляційних і супергрануляційних масштабах / О.А. Баран, М.І. Стоділка // Кинематика и физика небесных тел. — 2014. — Т. 30, № 4. — С. 23-37. — Бібліогр.: 51 назв. — укр. 0233-7665 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/106834 523.942 Cпектри потужності варіацій температури і вертикальних швидкостей у сонячній фотосфері розраховані з використанням даних спостережень у лінії нейтрального заліза λ ≈ 639,3 нм, отриманих на 70-см німецькому баштовому вакуумному телескопі VTT (Канарські острови, Іспанія) поблизу центра сонячного диску у спокійній області. Спектры мощности вариаций температуры и вертикальных скоростей в солнечной фотосфере рассчитаны с использованием данных наблюдений в линии нейтрального железа λ ≈ 639,3 нм, полученных на 70-см немецком башенном вакуумном телескопе VTT (Канарские острова, Испания) вблизи центра солнечного диска в спокойной области. Power spectra of temperature and vertical velocity variations in the solar photosphere were calculated by using observational data of neutral iron line λ ≈ 639.3 nm obtained with the 70-cm German Vacuum Tower Telescope (Canary Islands, Spain) around the centre of the solar disc in the non-pertubed region. Ми щиро вдячні Н. Г. Щукіній і Р. І. Костику за надані результати спостережень. uk Головна астрономічна обсерваторія НАН України Кинематика и физика небесных тел Физика Солнца Особливості фотосферної конвекції Сонця на грануляційних, мезогрануляційних і супергрануляційних масштабах Особенности фотосферной конвекции Солнца на грануляционных, мезогрануляционных и супергрануляционных масштабах Peculiarities of Solar photospheric convection at granular, mesogranular and supergranular scales Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Особливості фотосферної конвекції Сонця на грануляційних, мезогрануляційних і супергрануляційних масштабах |
| spellingShingle |
Особливості фотосферної конвекції Сонця на грануляційних, мезогрануляційних і супергрануляційних масштабах Баран, О.А. Стоділка, М.І. Физика Солнца |
| title_short |
Особливості фотосферної конвекції Сонця на грануляційних, мезогрануляційних і супергрануляційних масштабах |
| title_full |
Особливості фотосферної конвекції Сонця на грануляційних, мезогрануляційних і супергрануляційних масштабах |
| title_fullStr |
Особливості фотосферної конвекції Сонця на грануляційних, мезогрануляційних і супергрануляційних масштабах |
| title_full_unstemmed |
Особливості фотосферної конвекції Сонця на грануляційних, мезогрануляційних і супергрануляційних масштабах |
| title_sort |
особливості фотосферної конвекції сонця на грануляційних, мезогрануляційних і супергрануляційних масштабах |
| author |
Баран, О.А. Стоділка, М.І. |
| author_facet |
Баран, О.А. Стоділка, М.І. |
| topic |
Физика Солнца |
| topic_facet |
Физика Солнца |
| publishDate |
2014 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Кинематика и физика небесных тел |
| publisher |
Головна астрономічна обсерваторія НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Особенности фотосферной конвекции Солнца на грануляционных, мезогрануляционных и супергрануляционных масштабах Peculiarities of Solar photospheric convection at granular, mesogranular and supergranular scales |
| description |
Cпектри потужності варіацій температури і вертикальних швидкостей у сонячній фотосфері розраховані з використанням даних спостережень у лінії нейтрального заліза λ ≈ 639,3 нм, отриманих на 70-см німецькому баштовому вакуумному телескопі VTT (Канарські острови, Іспанія) поблизу центра сонячного диску у спокійній області.
Спектры мощности вариаций температуры и вертикальных скоростей в солнечной фотосфере рассчитаны с использованием данных наблюдений в линии нейтрального железа λ ≈ 639,3 нм, полученных на 70-см немецком башенном вакуумном телескопе VTT (Канарские острова, Испания) вблизи центра солнечного диска в спокойной области.
Power spectra of temperature and vertical velocity variations in the solar photosphere were calculated by using observational data of neutral iron line λ ≈ 639.3 nm obtained with the 70-cm German Vacuum Tower Telescope (Canary Islands, Spain) around the centre of the solar disc in the non-pertubed region.
|
| issn |
0233-7665 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/106834 |
| citation_txt |
Особливості фотосферної конвекції Сонця на грануляційних, мезогрануляційних і супергрануляційних масштабах / О.А. Баран, М.І. Стоділка // Кинематика и физика небесных тел. — 2014. — Т. 30, № 4. — С. 23-37. — Бібліогр.: 51 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT baranoa osoblivostífotosfernoíkonvekcíísoncânagranulâcíinihmezogranulâcíinihísupergranulâcíinihmasštabah AT stodílkamí osoblivostífotosfernoíkonvekcíísoncânagranulâcíinihmezogranulâcíinihísupergranulâcíinihmasštabah AT baranoa osobennostifotosfernoikonvekciisolncanagranulâcionnyhmezogranulâcionnyhisupergranulâcionnyhmasštabah AT stodílkamí osobennostifotosfernoikonvekciisolncanagranulâcionnyhmezogranulâcionnyhisupergranulâcionnyhmasštabah AT baranoa peculiaritiesofsolarphotosphericconvectionatgranularmesogranularandsupergranularscales AT stodílkamí peculiaritiesofsolarphotosphericconvectionatgranularmesogranularandsupergranularscales |
| first_indexed |
2025-11-25T23:07:32Z |
| last_indexed |
2025-11-25T23:07:32Z |
| _version_ |
1850578429408182272 |
| fulltext |
ÓÄÊ 523.942
Î. À. Áàðàí, Ì. ². Ñòîä³ëêà
Àñòðîíîì³÷íà îáñåðâàòîð³ÿ Ëüâ³âñüêîãî íàö³îíàëüíîãî óí³âåðñèòåòó ³ìåí³ ²âàíà Ôðàíêà
âóë. Êèðèëà ³ Ìåôîä³ÿ 8, Ëüâ³â, 79005
sun@astro.franko.lviv.ua
Îñîáëèâîñò³ ôîòîñôåðíî¿ êîíâåêö³¿ Ñîíöÿ
íà ãðàíóëÿö³éíèõ, ìåçîãðàíóëÿö³éíèõ
³ ñóïåðãðàíóëÿö³éíèõ ìàñøòàáàõ
Cïåêòðè ïîòóæíîñò³ âàð³àö³é òåìïåðàòóðè ³ âåðòèêàëüíèõ øâèä -
êîñ òåé ó ñîíÿ÷í³é ôîòîñôåð³ ðîçðàõîâàí³ ç âèêîðèñòàííÿì äàíèõ
ñïîñ òåðåæåíü ó ë³í³¿ íåéòðàëüíîãî çàë³çà l » 639.3 íì, îòðèìàíèõ íà
70-ñì í³ìåöüêîìó áàøòîâîìó âàêóóìíîìó òåëåñêîï³ VTT (Êàíàðñüê³
îñòðîâè, ²ñïàí³ÿ) ïîáëèçó öåíòðà ñîíÿ÷íîãî äèñêó ó ñïîê³éí³é îáëàñò³.
Ïðî àíàë³çîâàíî çì³íè ñïåêòð³â ç âèñîòîþ: â íèæí³é ôîòîñôåð³ ïî -
òóæ í³ñòü ç âèñîòîþ çìåíøóºòüñÿ, îñíîâíà ïîòóæí³ñòü ïðèïàäຠíà
ä³à ïàçîí ÷àñòîò, ùî â³äïîâ³äຠãðàíóëÿö³¿ (ï³ê íà ìàñøòàáàõ l »
» 1.5...2.0 Ìì), ó âåðõí³õ øàðàõ ôîòîñôåðè ìàêñèìóì ñïåêòðó ïî -
òóæ íîñ ò³ çì³ùóºòüñÿ ó á³ê á³ëüøèõ ìàñøòàá³â (Dl £ 1 Ìì). Ïî òóæ -
í³ñòü âà ð³à ö³é âåðòèêàëüíî¿ øâèäêîñò³ ñóïåðãðàíóëÿö³¿ (l » 20...
30 Ìì) ïðàê òè÷íî íå çì³íþºòüñÿ ç âèñîòîþ; îêðåìîãî ðåæèìó ìå -
çîãðà íóëÿ ö³¿ (l » 5...12 Ìì) íà âñ³õ äîñë³äæóâàíèõ âèñîòàõ íå âèÿâ ëå -
íî. Êîí âåê òèâ íà ñòðóêòóðà ñîíÿ÷íî¿ ôîòîñôåðè íà ìåçîãðàíó ëÿ ö³é -
íèõ ìàñ ø òà áàõ ç âèñîòîþ âåäå ñåáå ïîä³áíî äî ãðàíóëÿö³¿: ìå çî ñòðóê -
òó ðè º ÷àñòèíîþ ïðîòÿæíîãî ðîçïîä³ëó ãðàíóëÿö³éíèõ ìàñø òàá³â.
Ïî êà çà íî, ùî ñóïåðãðàíóëÿö³éí³ ïîòîêè ñò³éê³ âçäîâæ âñ³ º¿ ôîòî -
ñôåðè ³ ñÿãàþòü íàáàãàòî âèùèõ øàð³â, í³æ ïîòîêè ãðà íó ëÿ ö³¿.
ÎÑÎÁÅÍÍÎÑÒÈ ÔÎÒÎÑÔÅÐÍÎÉ ÊÎÍÂÅÊÖÈÈ ÑÎËÍÖÀ ÍÀ ÃÐÀ -
ÍÓ Ëß ÖÈÎÍÍÛÕ, ÌÅÇÎÃÐÀÍÓËßÖÈÎÍÍÛÕ È ÑÓ ÏÅÐ ÃÐÀ ÍÓ Ëß -
ÖÈ ÎÍÍÛÕ ÌÀÑØÒÀÁÀÕ, Áàðàí À. À., Ñòîäèëêà Ì. È. — Ñïåêòðû
ìîù íîñòè âàðèàöèé òåìïåðàòóðû è âåðòèêàëüíûõ ñêîðîñòåé â ñîë -
íå÷ íîé ôîòîñôåðå ðàññ÷èòàíû ñ èñïîëüçîâàíèåì äàííûõ íàáëþäåíèé
â ëèíèè íåéòðàëüíîãî æåëåçà l » 639.3 íì, ïîëó÷åííûõ íà 70-ñì íå ìåö -
êîì áàøåííîì âàêóóìíîì òåëåñêîïå VTT (Êàíàðñêèå îñòðîâà, Èñïà -
íèÿ) âáëèçè öåíòðà ñîëíå÷íîãî äèñêà â ñïîêîéíîé îáëàñòè. Ïðî àíà ëè -
çèðîâàíû èçìåíåíèÿ ñïåêòðîâ ñ âûñîòîé: â íèæíåé ôîòî ñôå ðå ìîù -
23
ISSN 0233-7665. Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë. 2014. Ò. 30, ¹ 4
© Î. À. ÁÀÐÀÍ, Ì. ². ÑÒÎIJËÊÀ, 2014
24
Î. À. ÁÀÐÀÍ, Ì. ². ÑÒÎIJËÊÀ
íîñòü ñ âûñîòîé óìåíüøàåòñÿ, îñíîâíàÿ ìîùíîñòü ïðè õî äèòñÿ íà
äè à ïàçîí ÷àñòîò, êîòîðûå ñîîòâåòñòâóþò ãðàíóëÿöèè (ïèê íà ìàñ -
øòàáàõ l » 1.5...2.0 Ìì), â âåðõíèõ ñëîÿõ ôîòîñôåðû ìàê ñè ìóì ñïåê -
ò ðà ìîùíîñòè ñìåùàåòñÿ â ñòîðîíó áîëüøèõ ìàñøòàáîâ (Dl £
£ 1 Ìì). Ìîùíîñòü âàðèàöèé âåðòèêàëüíîé ñêîðîñòè ñóïåð ãðà íó ëÿ -
öèè (l » 20...30 Ìì) ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíÿåòñÿ ñ âûñîòîé; îòäåëü íî -
ãî ðåæèìà ìåçîãðàíóëÿöèè (l » 5...12 Ìì) íà âñåõ èññëåäîâàíûõ âû ñî -
òàõ íå îáíàðóæåíî. Êîíâåêòèâíàÿ ñòðóêòóðà ñîëíå÷íîé ôîòî ñôå ðû
íà ìåçîãðàíóëÿöèîííûõ ìàñøòàáàõ ñ âûñîòîé âåäåò ñåáÿ ïî äîá íî
ãðàíóëÿöèè: ìåçîñòðóêòóðû ÿâëÿþòñÿ ÷àñòüþ ïðîòÿæåííîãî ðàñ -
ïðåäåëåíèÿ ãðàíóëÿöèîíííûõ ìàñøòàáîâ. Ïîêàçàíî, ÷òî ñóïåð ãðà íó -
ëÿ öèîííûå ïîòîêè óñòîé÷èâû âäîëü âñåé ôîòîñôåðû è äîñòèãàþò
çíà ÷èòåëüíî áîëåå âûñîêèõ ñëîåâ, íåæåëè ïîòîêè ãðàíóëÿöèè.
PECULIARITIES OF SOLAR PHOTOSPHERIC CONVECTION AT GRA -
NU LAR, MESOGRANULAR AND SUPERGRANULAR SCALES, by Ba -
ran O. A., Stodilka M. I. — Power spec tra of tem per a ture and ver ti cal
ve lo c ity vari a tions in the so lar photosphere were cal cu lated by us ing ob ser -
va tional data of neu tral iron line l » 639.3 nm ob tained with the 70-cm Ger -
man Vac uum Tower Tele scope (Ca nary Is lands, Spain) around the cen tre
of the so lar disc in the non-pertubed re gion. We an a lyzed the po wer spec tra
change with height. In the lower photosphere the main power is lo cal ized in
the range cor re spond ing to gran u la tion with a peak at scales of about
1.5...2.0 Mm and de creases with height. In the up per photosphere max i mum
of the power spec trum is shifted to wards larger scales (Dl £ 1 Mm); the
power of ver ti cal ve loc ity fluc tu a tions of supergranulation (l » 20...30 Mm)
prac ti cally does not change with height; a sep a rate re gime of meso gra nu la -
ton (l » 5...12 Mm) was not found at all al ti tudes un der study. Àccording to
our re sults, the con vec tive struc ture of the so lar photosphere on mesogra -
nu lar scales be haves like the gran u la tion, namely, me so structures ap pear
as a part of a broad dis tri bu tion of gran u lar scales. It is shown that super -
gra nular flows are sta ble along the whole photosphere and reach much
higher lay ers than the gran u lar ones.
ÂÑÒÓÏ
Ïðè ñïîñòåðåæåííÿõ âèïðîì³íþâàííÿ Ñîíöÿ âèÿâëÿþòüñÿ ôëóêòóàö³¿
³íòåíñèâíîñò³, øâèäêîñò³ òà ³íøèõ âåëè÷èí, ùî îïèñóþòü ñòàí ñî íÿ÷ -
íî¿ àòìîñôåðè íà ð³çíèõ ïðîñòîðîâî-÷àñîâèõ ìàñøòàáàõ: ãðàíóëÿö³þ
(l » 0.5...2.0 Ìì), ìåçîãðàíóëÿö³þ (5...12 Ìì) ³ ñóïåðãðàíóëÿö³þ
(20...30 Ìì) [33, 42]. Êîæåí åëåìåíò òàêî¿ íåîäíîð³äíî¿ ñîíÿ÷íî¿ àò -
ìî ñôåðè áåðå îäíî÷àñíî ó÷àñòü ó áàãàòüîõ ðóõàõ, ÿê³ ñêëàäàþòü ñïîñ -
òå ðåæóâàíå ïîëå øâèäêîñòåé.
Îñíîâí³ äîñÿãíåííÿ â îáëàñò³ äîñë³äæåííÿ ôîòîñôåðíî¿ êîíâåêö³¿
çðîáëåíî íà ìàñøòàáàõ ãðàíóëÿö³¿: òðèâàëèé ÷àñ äîñë³äæóºòüñÿ âèñîò -
íà ñòðàòèô³êàö³ÿ ô³çè÷íèõ ïàðàìåòð³â âñåðåäèí³ ãðàíóëÿö³éíèõ ïîòî -
ê³â, çíàéäåíî ³íâåðñ³þ âàð³àö³é òåìïåðàòóðè ³ âåðòèêàëüíî¿ øâèäêîñò³
[5, 16, 27, 28, 32, 39], âèÿâëåíî òîíêó ñòðóêòóðó êîíâåêòèâíèõ ïîòîê³â
[4, 7, 21, 39], ìåíø äîñë³äæåíî ïîëå ãîðèçîíòàëüíèõ øâèäêîñòåé íà
ãðà íóëÿö³éíèõ ìàñøòàáàõ [1, 26]; ïðîàíàë³çîâàíî åâîëþö³þ ãðàíó ëÿ -
ö³é íèõ êîì³ðîê [7, 14, 23, 31, 37, 40]; îòðèìàíî áàãàòîâèì³ðí³ ìîäåë³
ãðà íóëÿö³¿, ÿê³ â³äòâîðþþòü ñïîñòåðåæåííÿ [6, 17, 37, 49].
Íà îñíîâ³ ðàíí³õ ôîòîñôåðíèõ ñïîñòåðåæåíü ñóïåðãðàíóëÿö³ÿ ââà -
æà ºòüñÿ ñèñòåìîþ êîíâåêòèâíèõ êîì³ðîê ç ïåðåâàæíî ãîðèçîí òàëü -
íèì ðóõîì ðå÷îâèíè [47]. Áàãàòî ïðàöü ïðèñâÿ÷åíî àíàë³çó ïàðà ìåò -
ðè÷ íèõ âëàñòèâîñòåé ñóïåðãðàíóëÿö³éíèõ êîì³ðîê [11, 13, 24, 30]. Íà
ñüîãî äí³øí³é äåíü â³äîìî, ùî ïîò³ê ñóïåðãðàíóëÿö³¿ ðîçõîäèòüñÿ ç
öåíò ðà êîì³ðêè íàçîâí³, îáìåæóþ÷èñü íà êðàÿõ êîíòóðîì ç ñèëüíèõ
ôîòîñôåðíèõ ìàãí³òíèõ ïîë³â ³ õðîìîñôåðíî¿ ñ³òêè [42]: òåïëèé ïîò³ê,
éìîâ³ðíî, ï³äí³ìàºòüñÿ ó öåíòð³ êîì³ðêè, à õîëîäíèé ïîò³ê îïóñêà ºòü -
ñÿ íà êðàÿõ; ïðîòå âèÿâëåí³ ãîðèçîíòàëüí³ ôëóêòóàö³¿ ³íòåíñèâíîñò³ íà
ìàñøòàáàõ ñóïåðãðàíóëÿö³¿ äóæå ìàë³ [18]. Òåîð³ÿ âêàçóº íà ïðîíèê -
íåííÿ êîíâåêòèâíèõ ðóõ³â âåëèêèõ ìàñøòàá³â íàáàãàòî âèùå â àò -
ìîñôåðó Ñîíöÿ, í³æ äëÿ ìàëèõ óòâîðåíü: ââàæàºòüñÿ, ùî ñóïåð ãðà íó -
ëÿö³ÿ çäàòíà ïðîíèêàòè ïðèíàéìí³ â øàðè ñåðåäíüî¿ õðîìîñôåðè ³ ùî
ðóõè äîáðå êîðåëþþòü ç êîì³ð÷àñòîþ ñòðóêòóðîþ ó ôîòîñôåð³ [34].
Äîñòàòíüî âèâ÷åí³ ãîðèçîòàëüí³ ïîòîêè íà ñóïåðãðàíóëÿö³éíèõ ìàñ -
øòàáàõ, îñê³ëüêè âèì³ðþâàííÿ ñóïåðãðàíóëÿö³éíèõ ãîðèçîí òàëü íèõ
ïî òîê³â ïîáëèçó ë³ìáà âèÿâèëèñü íàéêðàùèìè äëÿ â³äòâîðåííÿ [1].
Îä íàê ëèøå ÷àñòêîâî äîñë³äæåíî âåðòèêàëüíó ñêëàäîâó øâèä êîñ òåé
âñåðåäèí³ ñóïåðãðàíóëÿö³éíèõ êîì³ðîê [8, 20, 44].
Ðàíí³ ñïîñòåðåæåííÿ [35] ñîíÿ÷íî¿ àòìîñôåðè âèÿâèëè ñòðóêòóðè,
á³ëü ø³ çà ãðàíóëè, ÿê³ íàçâàëè ìåçîãðàíóëàìè, ïðîòå â³äì³íí³ñòü ìåçî -
ãðà íóëÿö³¿ â³ä ãðàíóëÿö³¿ äîâãèé ÷àñ çàëèøàëàñü íå ï³äòâåðäæåíîþ,
àëå ³ íå ñïðîñòîâàíîþ. Á³ëüø³ñòü ïîäàëüøèõ äîñë³äæåíü öüîãî ÿâèùà
ãðóíòóþòüñÿ íà àíàë³ç³ ñïåöèô³÷íèõ âëàñòèâîñòåé îêðåìèõ ãðàíóë
ðîç øèðÿòèñÿ äî á³ëüøèõ (ìåçîãðàíóëÿö³éíèõ) ìàñøòàá³â (òàê çâàí³
àê òèâí³, âèáóõàþ÷³ ãðàíóëè) [14, 22, 36, 38, 40]. Â ðîáîò³ [25] âïåðøå
áó ëî âèÿâëåíî ó ôîòîñôåð³ Ñîíöÿ äîâãîæèâó÷³ ñòðóêòóðè, ÿê³ áóëè
íàç âàí³ «ñ³ìåéñòâàìè àêòèâíèõ ãðàíóë». ϳçí³øå â ðîáîò³ [45] çà äîïî -
ìî ãîþ 3D-àíàë³çó ïîëÿ ³íòåíñèâíîñò³ íà ãðàíóëÿö³éíèõ ìàñøòàáàõ
ï³ä òâåðäæåíî ïðèïóùåííÿ, ùî çíà÷íà ÷àñòèíà ãðàíóë â ñîíÿ÷í³é ôî -
òî ñôåð³ îá’ºäíóºòüñÿ ó ïîä³áí³ óòâîðåííÿ, ÿê³ áóëè íàçâàí³ àâòîðàìè
«äåðåâàìè ç ãðàíóë, ùî ôðàãìåíòóþòüñÿ».
Ç äîñë³äæåíü [43] ñòàëî â³äîìî, ùî âñòàíîâëåííÿ ÷è ³íòåðïðåòàö³ÿ
ïðèðîäè ïîòîê³â á³ëüøèõ ìàñøòàá³â çàëåæèòü â³ä ìåòîäó òà ìåòîäèêè
îá ðîáêè äàíèõ ³ ùî ïðîñòîðîâà êîðåëÿö³ÿ ì³æ âèáóõàþ÷èìè ãðàíó ëà -
ìè ìîæå ñòâîðþâàòè âåëèêîìàñøòàáíó íåñòàá³ëüí³ñòü íà á³ëüøèõ
ìàñ øòàáàõ. Òàêèì ÷èíîì, ñòðóêòóðí³ óòâîðåííÿ, á³ëüø³ çà ãðàíó ëÿ ö³é -
í³, ìîæóòü âèíèêàòè âíàñë³äîê ïðîñòîðîâîãî ³ ÷àñîâîãî óñåðåäíåííÿ
äà íèõ, à îòæå, ìåçîãðàíóëÿö³ÿ íå º ñïðàâæí³ì åëåìåíòîì êîíâåêö³¿.
25
ÎÑÎÁËÈÂÎÑÒ² ÔÎÒÎÑÔÅÐÍί ÊÎÍÂÅÊÖ²¯ ÑÎÍÖß
Ðî áî òè [29, 41, 46] ï³äòâåðäèëè ö³ ïðèïóùåííÿ.
²íøèì ï³äõîäîì äî âèð³øåííÿ ïðîáëåìè âèä³ëåííÿ êîíâåêòèâíèõ
óòâîðåíü îêðåìèõ ïðîñòîðîâèõ ìàñøòàá³â º äîñë³äæåííÿ åíåðãåòèêè
êîíâåêòèâíèõ ðóõ³â ó ñîíÿ÷í³é àòìîñôåð³. Àíàë³ç ñïåêòð³â ïîòóæíîñò³
ôëóêòóàö³é øâèäêîñò³ (ê³íåòè÷íà åíåðã³ÿ) òà ³íòåíñèâíîñò³ ÷è òåì ïå -
ðà òóðè (òåïëîâà åíåðã³ÿ) äຠ³íôîðìàö³þ ïðî åíåðãåòè÷í³ âòðàòè òà
âçà º ìîïåðåòâîðåííÿ åíåð㳿 íà ð³çíèõ ìàñøòàáàõ. Ñïåêòðè ïîòóæíîñò³
ôëóêòóàö³é ³íòåíñèâíîñò³ ³ øâèäêîñò³ êîíâåêòèâíèõ ðóõ³â íà ìàñøòà -
áàõ ãðàíóëÿö³¿ ðîçãëÿíóòî â ðîáîò³ [15]: çíàéäåíî êîåô³ö³ºíòè íàõèëó
ñïàäíî¿ ÷àñòèíè ñïåêòðó, ÿê³ äàþòü ³íôîðìàö³þ ïðî ô³çè÷í³ õàðàêòå -
ðèñ òèêè ãðàíóëÿö³¿ çàëåæíî â³ä ðîçì³ðó êîì³ðêè. Íà îñíîâ³ ñïåêòð³â
ïîòóæíîñò³ ñîíÿ÷íî¿ êîíâåêö³¿ â ðîáîò³ [44] äîñë³äæåíî çàëåæíîñò³
ïî ëÿ øâèäêîñòåé òà ³íòåíñèâíîñò³ â³ä ïðîñòîðîâèõ ìàñøòàá³â. Ç ìå -
òîþ äîñë³äæåííÿ ïðèðîäè ÿâèùà ìåçîãðàíóëÿö³¿ â ðîáîòàõ [9, 10] ïî -
áó äîâàíî ñïåêòðè ïîòóæíîñò³. Ó ðîáîò³ [10] íå çíàéäåíî ëîêàëüíîãî
ìàê ñèìóìó, ÿêèé áè â³äïîâ³äàâ ìåçîãðàíóëÿö³¿, à ó ðîáîò³ [9], äå áóëè
âè êîðèñòàí³ äàí³ ç êðàùèì ðîçä³ëåííÿì, çðîáëåíî ïðîòèëåæíèé âèñ -
íî âîê. Íà ñïåêòðàõ ïîòóæíîñò³, îòðèìàíèõ â ðîáîò³ [48], ìåçî ñòðóê òó -
ðè âèÿâèëèñü íåâ³ää³ëüíîþ ÷àñòèíîþ ðîçøèðåíîãî ðîçïîä³ëó ãðàíó -
ëÿ ö³éíèõ ìàñøòàá³â.  ðîáîò³ [19] òàêîæ îòðèìàíî ëèøå äâà ï³êè, ùî
â³ä ïîâ³äàþòü ãðàíóëÿö³¿ ³ ñóïåðãðàíóëÿö³¿.
Òàêèì ÷èíîì, õàðàêòåð êîíâåêòèâíèõ ðóõ³â íà ð³çíèõ ïðîñòî ðî -
âî-÷àñîâèõ ìàñøòàáàõ ùå äî ê³íöÿ íå âèâ÷åíî, äîñ³ íåìຠîäíîçíà÷íî¿
³íòåðïðåòàö³¿ äàíèõ ñïîñòåðåæåíü. Òîìó â³äòâîðåííÿ ³ àíàë³ç âàð³àö³é
ô³ çè÷íèõ ïàðàìåòð³â ñîíÿ÷íî¿ êîíâåêö³¿ çà ðåçóëüòàòàìè ñó÷àñíèõ
ñïî ñ òå ðåæåíü çàëèøàòüñÿ àêòóàëüíèì.
Ìåòà íàøî¿ ðîáîòè — çà äàíèìè ñïîñòåðåæåíü Ñîíöÿ â ë³í³¿ íåéò -
ðàëü íîãî çàë³çà ç âèñîêèì ïðîñòîðîâèì ðîçä³ëåííÿì îòðèìàòè ñïåêò -
ðè ïîòóæíîñò³ âàð³àö³é òåìïåðàòóðè ³ âåðòèêàëüíî¿ øâèäêîñò³ ñîíÿ÷ -
íî¿ êîíâåêö³¿, äîñë³äèòè ¿õí³ çì³íè íà ð³çíèõ âèñîòàõ; çà îñîáëè âîñ òÿ -
ìè ñïåêòð³â ïîòóæíîñò³ âèä³ëèòè ³ äîñë³äèòè êîíâåêòèâíó ñòðóêòóðó
ñî íÿ÷íî¿ ôîòîñôåðè íà ð³çíèõ ïðîñòîðîâî-÷àñîâèõ ìàñøòàáàõ.
ÎÒÐÈÌÀͲ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÈ
Íàø³ äîñë³äæåííÿ áàçóþòüñÿ íà ðåçóëüòàòàõ ñïîñòåðåæåíü â ë³í³¿
íåéò ðàëüíîãî çàë³çà l » 639.3 íì, îòðèìàíèõ Í. Ã. Ùóê³íîþ íà 70-ñì
âà êóóìíîìó áàøòîâîìó òåëåñêîï³ VTT (Êàíàðñüê³ îñòðîâè, ²ñïàí³ÿ)
ïîáëèçó öåíòða ñîíÿ÷íîãî äèñêà ó ñïîê³éí³é îáëàñò³ ç ïðîñòîðîâèì
ðîç ä³ëåííÿì 0.5² [2]. ×àñ ñïîñòåðåæåííÿ — 2.6 ãîä. Ïðîòÿæí³ñòü îá -
ëàñ ò³ ñïîñòåðåæåííÿ âçäîâæ ïîâåðõí³ Ñîíöÿ — 64 Ìì, äîñë³äæóâàí³
ãëè áèíè ëåæàòü ó ìåæàõ â³ä –25 äî 550 êì (â ðàìêàõ ìîäåë³ ñïîê³éíî¿
àòìîñôåðè Ñîíöÿ VAL-80 [50]).
Òóò ìè àíàë³çóºìî ðåçóëüòàòè â³äòâîðåííÿ ïðîñòîðîâî-÷àñîâèõ
âàð³àö³é òåìïåðàòóðè ³ âåðòèêàëüíî¿ øâèäêîñò³ ó ôîòîñôåð³ Ñîíöÿ,
26
Î. À. ÁÀÐÀÍ, Ì. ². ÑÒÎIJËÊÀ
îòðèìàíèõ íà îñíîâ³ ïðîô³ë³â ñïîñòåðåæóâàíî¿ ë³í³¿ øëÿõîì ðîçâ’ÿçêó
íåð³âíîâàæíî¿ ³íâåðñíî¿ çàäà÷³ ïåðåíîñó âèïðîì³íþâàííÿ [3].
Ñòðóêòóðà ôîòîñôåðè Ñîíöÿ âèçíà÷àºòüñÿ ÿê êîíâåêòèâíèìè, òàê ³
õâèëüîâèìè ðóõàìè. Äëÿ ïîäàëüøîãî äîñë³äæåííÿ êîíâåêö³¿ õâèëüîâó
ñêëàäîâó âàð³àö³é òåìïåðàòóðè ³ âåðòèêàëüíî¿ øâèäêîñò³ ó ñïîñòå ðå -
æó âàí³é îáëàñò³ âèäàëåíî çà äîïîìîãîþ k-w-ô³ëüòðàö³¿. Îêðåìî ìè âè -
ä³ ëèëè ðóõè ç ïåð³îäîì T > 20 õâ, òîáòî âèêëþ÷èëè ãðàíóëÿö³þ ç ìà -
ëèì ³ ñåðåäí³ì ÷àñîì æèòòÿ, ùî äຠìîæëèâ³ñòü êðàùå äîñë³äèòè á³ëü -
ø³ ïðîñòîðîâî-÷àñîâ³ ìàñøòàáè — ìåçîãðàíóëÿö³þ ³ ñóïåð ãðà íó ëÿ -
ö³þ.
Cïåêòðè ïîòóæíîñò³. Ðîçãëÿíåìî åíåðãåòèêó êîíâåêö³¿ â ñîíÿ÷ -
í³é ôîòîñôåð³. Ìàþ÷è ïðîñòîðîâî-÷àñîâ³ âàð³àö³¿ òåìïåðàòóðè ³ âåð -
òè êàëüíèõ øâèäêîñòåé âçäîâæ îäí³º¿ ïðîñòîðîâî¿ êîîðäèíàòè ó ôîòî -
ñôå ð³ Ñîíöÿ, îòðèìóºìî â³äïîâ³äí³ ñïåêòðè ïîòóæíîñò³ â êîîðäèíàòàõ
w — k x , ïðîñóìîâàí³ ïî ÷àñîâ³é ÷àñòîò³:
P k d P kx x( ) ( , )= ×ò w w .
Îñê³ëüêè äëÿ ñïîê³éíî¿ àòìîñôåðè Ñîíöÿ âñ³ íàïðÿìêè â ãîðè çîí -
òàëü í³é ïëîùèí³ ð³âíîïðàâí³, ñïåêòð ïîòóæíîñò³ äëÿ 2D-³ì³äæ³â îò ðè -
ìàºìî ç³ ñïåêòðó äëÿ îäíîâèì³ðíèõ ³ì³äæ³â çà äîïîìîãîþ êîðåêö³¿ [9]:
P k kP k2 12( ) ( )= p .
Òàêèì ÷èíîì, ìè ïîáóäóâàëè ñïåêòðè ïîòóæíîñòåé êîíâåêòèâíî¿
ñêëà äîâî¿ òåìïåðàòóðíèõ âàð³àö³é ³ âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé íà ð³ç -
íèõ âèñîòàõ ó ñîíÿ÷í³é ôîòîñôåð³ (ðèñ. 1 òà 2, çë³âà) ³ â³äïîâ³äí³ ñïåêò -
ðè äëÿ ðóõ³â ç ïåð³îäîì T > 20 õâ (ðèñ. 1 òà 2, ñïðàâà). Äëÿ ïîð³âíÿííÿ
ñïåêò ð³â âñ³º¿ êîíâåêö³¿ ³ ñïåêòð³â äîâãîïåð³îäè÷íèõ âàð³àö³é ¿õ íîð -
ìî âàíî íà îäèí ìàêñèìóì ñïåêòðó, ïîðàõîâàíèé äëÿ âñ³º¿ êîíâåêö³¿ íà
âè ñîò³ h = –25 êì.
Îáìåæåí³ ÷àñ òà îáëàñòü ñïîñòåðåæåíü ïðèçâîäÿòü äî äð³áíèõ
ï³ ê³â ó ñïåêòðàëüíèõ çàëåæíîñòÿõ. Íàÿâí³ñòü áàãàòüîõ ï³ê³â ñâ³ä÷èòü
øâèäøå ïðî ïîãàíó ñòàòèñòè÷íó ñò³éê³ñòü îòðèìàíèõ ðåçóëüòàò³â, í³æ
ïðî âëàñòèâîñò³ íåçáóðåíî¿ àòìîñôåðè. Ùîá êðàùå ïîáà÷èòè çàãàëüí³
çì³ íè ñïåêòð³â ç âèñîòîþ, ìè ïðîâåëè àïðîêñèìàö³þ îòðèìàíèõ íàìè
êðè âèõ ôóíêö³ºþ P k( ) = Ak e ka b- (çàëåæí³ñòü ï³ä³áðàíà ç óðàõóâàííÿì
çà ëåæíîñòåé, îòðèìàíèõ â ðîáîòàõ [15, 44]), ïðè÷îìó êîåô³ö³ºíòè À, l,
b äëÿ êîæíîãî ñïåêòðó ï³äáèðàëèñü ³íäèâ³äóàëüíî. Íà ãðàô³êàõ ìè òà -
êîæ ïîçíà÷èëè îáëàñòü 3s.
Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíî ñïåêòðè ïîòóæíîñò³ òåìïåðàòóðíèõ âàð³à -
ö³é ôîòîñôåðíî¿ êîíâåêö³¿ âñ³õ ìàñøòàá³â íà âèñîòàõ h = 0, 200 ³ 400 êì
(çë³âà) òà ñïåêòðè ïîòóæíîñò³ òåìïåðàòóðíèõ âàð³àö³é äëÿ ðóõ³â ç ïå -
ð³î äîì T > 20 õâ íà â³äïîâ³äíèõ âèñîòàõ (ñïðàâà). ßê áà÷èìî ç ðèñ. 1, â,
íà âèñîò³ h = 0 êì, òîáòî â øàðàõ íèæíüî¿ ôîòîñôåðè, çîñåðåäæåíî
íàé á³ëüøó ïîòóæí³ñòü âàð³àö³é òåìïåðàòóðè. Îñíîâíà ïîòóæí³ñòü íà
öèõ âèñîòàõ â îáîõ âèïàäêàõ â³äïîâ³äຠä³àïàçîíó ãðàíóëÿö³éíèõ ìàc -
øòà á³â: ìàêñèìàëüí³ çíà÷åííÿ ïîòóæíîñò³ äëÿ âñ³º¿ êîíâåêö³¿ ³ äëÿ
27
ÎÑÎÁËÈÂÎÑÒ² ÔÎÒÎÑÔÅÐÍί ÊÎÍÂÅÊÖ²¯ ÑÎÍÖß
êîí âåê òèâíèõ ðóõ³â ç ïåð³îäîì T > 20 õâ íà ñïåêòð³ çîñåðåäæåí³
ïîáëèçó ïðîñòîðîâèõ ÷àñòîò k / ( )2p = 1/l » 0.5...0.6 1/Ìì, àáî l »
» 1.5...2.0 Ìì. Ç âèñîòîþ ïîòóæí³ñòü òåìïåðàòóðíèõ âàð³àö³é ñóòòºâî
çìåí øóºòüñÿ. Ó âåðõí³õ øàðàõ ôîòîñôåðè ìàêñèìàëüí³ çíà÷åííÿ ïî -
òóæ íîñò³ íà âñ³õ ñïåêòðàõ çì³ùóþòüñÿ ó á³ê ìåíøèõ ïðîñòîðîâèõ ÷àñ -
òîò, ïðè÷îìó äëÿ äîâãîïåð³îäè÷íèõ âàð³àö³é ö³ çì³ùåííÿ íà ïîðÿäîê
á³ëü ø³, í³æ ó âèïàäêó âñ³º¿ êîíâåêö³¿, ³ ñòàíîâëÿòü Dl » 1 Ìì íà âèñîò³
h = 400 êì ïîð³âíÿíî ç ïîëîæåííÿì ìàêñèìóìó ïîòóæíîñò³ íà h = 0 êì.
Îä íàê â îáîõ ðîçãëÿíóòèõ âèïàäêàõ ìàêñèìàëüíà ïîòóæí³ñòü òåì ïå ðà -
òóð íèõ âàð³àö³é âñå æ çàëèøàºòüñÿ ó ìåæàõ ãðàíóëÿö³éíèõ ìàñøòàá³â
ó âñ³õ øàðàõ ñîíÿ÷íî¿ ôîòîñôåðè.
Íà ðèñ. 2 ïîêàçàíî ñïåêòðè ïîòóæíîñò³ âàð³àö³é âåðòèêàëüíèõ
øâèä êîñòåé ôîòîñôåðíî¿ êîíâåêö³¿ âñ³õ ìàñøòàá³â íà âèñîòàõ h = 0,
28
Î. À. ÁÀÐÀÍ, Ì. ². ÑÒÎIJËÊÀ
Ðèñ. 1. Ñïåêòðè ïîòóæíîñò³ òåìïåðàòóðíèõ âàð³àö³é â ñîíÿ÷í³é ôîòîñôåð³ íà âèñîòàõ 400 êì
(à), 200 êì (á) ³ 0 êì (â): çë³âà — äëÿ êîíâåêòèâíèõ ðóõ³â âñ³õ ìîæëèâèõ ÷àñîâèõ ÷àñòîò, ñïðàâà
— äëÿ ðóõ³â ç ïåð³îäîì T > 20 õâ
200 ³ 400 êì (çë³âà) ³ àíàëîã³÷í³ ñïåêòðè äëÿ ðóõ³â ç ïåð³îäîì T > 20 õâ
(ñïðàâà).  îáîõ âèïàäêàõ ìàêñèìàëüíà ïîòóæí³ñòü òàêîæ çîñå ðåäæå -
íà â íèæí³é ôîòîñôåð³ (ðèñ. 2, â) â ä³àïàçîí³ ïðîñòîðîâèõ ÷àñòîò
k / ( )2p = 1/l » 0.5...0.6 1/Ìì, ùî â³äïîâ³äàþòü ãðàíóëÿö³éíèì ìàñ øòà -
áàì l » 1.5...2.0 Ìì. Ó âèùèõ øàðàõ ôîòîñôåðè ïîòóæí³ñòü âàð³àö³é
âåð òèêàëüíèõ øâèäêîñòåé íà ãðàíóëÿö³éíèõ ìàñøòàáàõ çìåíøóºòüñÿ.
Ìàêñèìàëüí³ çíà÷åííÿ ïîòóæíîñò³ âàð³àö³é âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé
íà öèõ ìàñøòàáàõ ç âèñîòîþ òåæ äåùî çì³ùóþòüñÿ íà ñïåêòð³ ó á³ê
ìåí øèõ ïðîñòîðîâèõ ÷àñòîò, àíàëîã³÷íî äî ñïåêòð³â ïîòóæíîñò³ òåì -
ïå ðàòóðíèõ âàð³àö³é, ïðè÷îìó äëÿ äîâãîïåð³îäè÷íèõ âàð³àö³é ö³
çì³ ùåííÿ òàêîæ íà ïîðÿäîê á³ëüø³, í³æ ó âèïàäêó âñ³º¿ êîíâåêö³¿, ³ ñòà -
íîâ ëÿòü Dl » 1 Ìì íà âèñîò³ h = 400 êì ïîð³âíÿíî ç ïîëîæåííÿì ìàê -
ñè ìóìó ïîòóæíîñò³ íà h = 0 êì.
29
ÎÑÎÁËÈÂÎÑÒ² ÔÎÒÎÑÔÅÐÍί ÊÎÍÂÅÊÖ²¯ ÑÎÍÖß
Ðèñ. 2. Òå æ äëÿ âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé
Ùî æ ñòîñóºòüñÿ ìàëèõ ïðîñòîðîâèõ ÷àñòîò, ùî â³äïîâ³äàþòü ñó -
ïåð ãðàíóëÿö³¿, òî òóò íà âèñîò³ h = 0 êì ïîòóæí³ñòü âàð³àö³é âåðòè êàëü -
íèõ øâèäêîñòåé, ÿêà ïðèïàäຠíà öåé ä³àïàçîí, äîâîë³ íåçíà÷íà ïîð³â -
íÿ íî ç îñíîâíîþ ä³ëÿíêîþ ñïåêòðó, ùî â³äïîâ³äຠá³ëüøèì ÷àñòîòàì.
Ïðî òå ç âèñîòîþ (ðèñ. 2, à, á) ïîòóæí³ñòü íà öèõ ÷àñòîòàõ ïðàêòè÷íî íå
çì³ íþºòüñÿ, ³ ó âåðõí³õ øàðàõ ôîòîñôåðè (h = 400 êì) ñòຠâàãîì³øîþ
íà ôîí³ ðåøòè ñïåêòðó, äå çíà÷åííÿ ïîòóæíîñò³ ñóòòºâî çìåíøóºòüñÿ
— ïðèáëèçíî íà ïîðÿäîê ïîð³âíÿíî ç h = 0 êì íà ðèñ. 2, â. Äîâîë³ ñóò -
òº âèé ï³ê, â³ää³ëåíèé â³ä ðåøòè ñïåêòðó ÷³òêèì ì³í³ìóìîì íà ïðî ñòî -
ðî âèõ ÷àñòîòàõ k / ( )2p = 1/l » 1/Ìì (l » 12 Ìì), êðàùå ñïîñòå ð³ ãàºòüñÿ
íà ñïåêòð³ ïîòóæíîñò³ äëÿ äîâãîïåð³îäè÷íèõ âàð³àö³é ç T > 20 õâ íà
ðèñ. 2, à, á, ñïðàâà, à âæå ïî÷èíàþ÷è ç h = 200 êì ³ âèùå ¾ ïå ðåâèùóº
îáëàñòü 3s. Âèñîòíèé ðîçïîä³ë ñïåêòðó ïîòóæíîñò³ âåðòè êàëü íèõ
øâèäêîñòåé âêàçóº íà òå, ùî êîíâåêòèâí³ ïîòîêè íà ñóïåð ãðà íó -
ëÿö³éíèõ ìàñøòàáàõ êðàùå çáåð³ãàþòüñÿ ïðè ïðîíèêíåíí³ ó âåðõí³
øà ðè ôîòîñôåðè. Çàóâàæèìî, ùî íà ñïåêòð³ ïîòóæíîñò³ òåìïå ðà òóð -
íèõ âàð³àö³é ñóïåðãðàíóëÿö³ÿ ïîä³áíèì ÷èíîì íå ïðîÿâëÿºòüñÿ, îñ -
ê³ëü êè, ÿê çãàäóâàëîñü ðàí³øå, òåìïåðàòóðí³ âàð³àö³¿ íà ñóïåðãðà íóëÿ -
ö³é íèõ ìàñøòàáàõ äîñèòü íåçíà÷í³ [18].
Îòæå, íà îòðèìàíèõ íàìè ñïåêòðàõ ïîòóæíîñò³ âåðòèêàëüíèõ
øâèä êîñòåé ó âåðõí³õ øàðàõ ôîòîñôåðè ãðàíóëÿö³éí³ ³ ñóïåð ãðà íó ëÿ -
ö³é í³ ìàñøòàáè äîñèòü ÷³òêî ðîçä³ëåí³. Ïðîòå íåìຠâèäèìèõ ïðîÿâ³â
îñîá ëèâî¿ ïîâåä³íêè ò³º¿ ÷àñòèíè ñïåêòðó, ùî á â³äïîâ³äàëà ìåçî ãðà -
íó ëÿö³¿, îñê³ëüêè íà ìàñøòàáàõ l < 12 Ìì âàð³àö³¿ òåìïåðàòóðè ³ âåð -
òè êàëüíèõ øâèäêîñòåé çàçíàþòü ïîä³áíèõ çì³í ç âèñîòîþ.
Îñîáëèâîñò³ òåìïåðàòóðíî¿ ñòðóêòóðè ³ ïîëÿ âåðòèêàëüíèõ
øâèäêîñòåé ñî íÿ÷íî¿ êîíâåêö³¿. Äàë³ ìè ïðîâîäèìî àíàë³ç îñîáëè -
âîñòåé ïîâåä³íêè ðîç ïîä³ë³â âàð³àö³é ô³çè÷íèõ ïàðàìåòð³â ñîíÿ÷íî¿
êîíâåêö³¿ ïî âèñîò³. Äëÿ öüîãî áóëî âèä³ëåíî òðè ïðîñòîðîâî-÷àñîâ³
ìàñøòàáè: ãðàíó ëÿ ö³þ, ìåçîãðàíóëÿö³þ ³ ñóïåðãðàíóëÿö³þ.
Ãðàíóëÿö³éí³ ìàñøòàáè. Ìåòîäîì ô³ëüòðàö³¿ ïðîñòîðîâèõ ³ ÷à ñî -
âèõ ÷àñòîò ìè âèä³ëèëè ïðîñòîðîâ³ ðîçïîä³ëè âàð³àö³é òåìïåðàòóðè ³
âåð òèêàëüíî¿ øâèäêîñò³ íà ãðàíóëÿö³éíèõ ìàñøòàáàõ (l = 0.5...
5.0 Ìì) ó ôîòîñôåð³ Ñîíöÿ âçäîâæ äâîõ ïðîñòîðîâèõ êîîðäèíàò (h —
ïî âèñîò³, X — âçäîâæ ïîâåðõí³ Ñîíöÿ). Øëÿõîì óñåðåäíåííÿ ïî ïðî -
ñòî ðîâ³é êîîðäèíàò³ ³ ÷àñó ìè ïîðàõóâàëè êîåô³ö³ºíòè êîðåëÿö³¿ öèõ
âà ð³àö³é â íèæí³é ôîòîñôåð³ (íà âèñîò³ h = 0 êì) ç â³äïîâ³äíèìè âàð³à -
ö³ÿ ìè ó âåðõí³õ øàðàõ ñîíÿ÷íî¿ ôîòîñôåðè. Ìàêñèìàëüíà ïîõèáêà êî -
å ô³ ö³ºíò³â êîðåëÿö³¿ â öüîìó âèïàäêó ñêëàäຠ0.002 .
Êîåô³ö³ºíò êîðåëÿö³¿ rT T0 , òåìïåðàòóðíèõ âàð³àö³é ãðàíóëÿö³¿ íà
ð³ç íèõ âèñîòàõ ó äîñë³äæóâàí³é îáëàñò³ ç â³äïîâ³äíèìè âàð³àö³ÿìè íà
âè ñîò³ h = 0 êì ïðåäñòàâëåíî íà ðèñ. 3, à ñóö³ëüíîþ ë³í³ºþ. ßê áà÷èìî,
³ç çá³ëüøåííÿì âèñîòè êîåô³ö³ºíò êîðåëÿö³¿ çì³íþºòüñÿ â³ä rT T0 , = 1 äî
rT T0 , = 0 íà âèñîò³ h » 210 êì, à âèùå çíîâó çá³ëüøóºòüñÿ ³ íàáóâàº
â³ä’ºì íèõ çíà÷åíü ó ìåæàõ | |,rT T0
£ 0.3. Çì³íà çíàêó êîðåëÿö³¿ âèêëè êà -
íà, ïåðø çà âñå, òåìïåðàòóðíîþ ³íâåðñ³ºþ. Îòæå, öþ âèñîòó ìîæíà
30
Î. À. ÁÀÐÀÍ, Ì. ². ÑÒÎIJËÊÀ
ââà æàòè ïî÷àòêîì ³íâåðñ³¿ òåìïåðàòóðíèõ âàð³àö³é íà ãðàíóëÿö³éíèõ
ìàñ øòàáàõ. Çàçíà÷èìî, ùî îáëàñòü òåìïåðàòóðíî¿ ³íâåðñ³¿ äîñèòü øè -
ðî êà, îñê³ëüêè äëÿ êîæíî¿ îêðåìî¿ êîì³ðêè âèñîòà ³íâåðñ³¿ çàëåæèòü
â³ä êîíòðàñòó ³íòåíñèâíîñò³ ³ ðîçì³ð³â ñàìî¿ êîì³ðêè (ùî á³ëüøà ãðà -
íó ëà, òî âèùå â³äáóâàºòüñÿ ì³ñöå òåìïåðàòóðíà ³íâåðñ³ÿ [5, 27]). Îòæå,
òåì ïåðàòóðíà ñòðóêòóðà ñîíÿ÷íî¿ ôîòîñôåðè íà ãðàíóëÿö³éíèõ ìàñ -
øòà áàõ ëèøå ÷àñòêîâî â³äíîâëþºòüñÿ â âåðõí³õ øàðàõ äîñë³äæóâàíî¿
îáëàñò³.
Êîåô³ö³åíò êîðåëÿö³¿ rV V0 , âàð³àö³é âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé ãðà -
íó ëÿö³¿ íà ð³çíèõ âèñîòàõ ç â³äïîâ³äíèìè âàð³àö³ÿìè íà âèñîò³ h = 0 êì
ïîêàçàíî íà ðèñ. 3, á ñóö³ëüíîþ ë³í³ºþ. ßê áà÷èìî, éîãî çíà÷åííÿ äî -
âî ë³ ð³çêî çìåíøóºòüñÿ ç âèñîòîþ â³ä rV V0 , = 1 äî ì³í³ìàëüíèõ çíà÷åíü
| |,rV V0
£ 0.3 íà âèñîòàõ h > 400 êì. Öå º íàñë³äêîì ãîðèçîíòàëüíîãî
çì³ ùåííÿ ñòðóêòóðè âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé ó âåðõí³õ øàðàõ ôîòî -
ñôåðè [4], à òàêîæ ìîæëèâî¿ ³íâåðñ³¿ øâèäêîñòåé: ó âåðõí³õ øàðàõ ôî -
òî ñôåðè çì³íþºòüñÿ íàïðÿìîê ðóõó ðå÷îâèíè íà ïðîòèëåæíèé [27, 28].
Ïðîòå íàÿâí³ñòü ì³í³ìàëüíî¿ êîðåëÿö³¿ ó âåðõí³é ôîòîñôåð³ íà ãðàíó -
ëÿ ö³éíèõ ìàñøòàáàõ âñå æ ñâ³ä÷èòü ïðî ÷àñòêîâå çáåðåæåííÿ ñòðóê òó -
ðè ãðàíóëÿö³éíèõ ïîòîê³â ó ïîë³ âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé ïî âñ³é âè -
ñî ò³ àæ äî òåìïåðàòóðíîãî ì³í³ìóìó.
Ìè ïîðàõóâàëè êîåô³ö³ºíò êîðåëÿö³¿ rT V, âàð³àö³é òåìïåðàòóðè ³
âåð òèêàëüíèõ øâèäêîñòåé ÿê ôóíêö³þ âèñîòè äëÿ ãðàíóëÿö³¿ (ðèñ. 3, â,
31
ÎÑÎÁËÈÂÎÑÒ² ÔÎÒÎÑÔÅÐÍί ÊÎÍÂÅÊÖ²¯ ÑÎÍÖß
Ðèñ. 3. Êîåô³ö³ºíòè êîðåëÿö³¿ rT T0 , âàð³àö³é òåìïåðàòóðè ãðàíóëÿö³¿ (ñóö³ëüíà ë³í³ÿ) ³ ìåçî -
ãðàíóëÿö³¿ (øòðèõè) íà ð³çíèõ âèñîòàõ ç âàð³àö³ÿìè òåìïåðàòóðè íà âèñîò³ h = 0 êì (à), â³ä -
ïîâ³äí³ êîåô³ö³ºíòè êîðåëÿö³¿ rV V0 , âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé íà ð³çíèõ âèñîòàõ ç âåð òèêàëü íè -
ìè øâèäêîñòÿìè íà âèñîò³ h = 0 êì (á), â³äïîâ³äí³ êîåô³ö³ºíòè êîðåëÿö³¿ rT V, âàð³àö³é òåì -
ïåðàòóðè ³ âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé ÿê ôóíêö³ÿ âèñîòè (â), êîåô³ö³ºíò êîðåëÿö³¿ rV V0 , âåðòè -
êàëü íèõ øâèäêîñòåé ñóïåðãðàíóëÿö³¿ íà ð³çíèõ âèñîòàõ ç âåðòèêàëüíèìè øâèä êîñòÿìè íà âè -
ñîò³ h = 0 êì (ã). Ïîõèáêè êîåô³ö³ºíò³â êîðåëÿö³¿ âêàçàí³ íà êîæíîìó ãðàô³êó ñ³ðîþ òî÷ êîâîþ
ë³í³ºþ ³ â³äïîâ³äàþòü ïðàâ³é øêàë³
ñó ö³ëüíà ë³í³ÿ). ßê áà÷èìî, ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åííÿ rT V, = 0.55 öåé
êîå ô³ö³ºíò äîñÿãຠâ íèæí³é ôîòîñôåð³, òà ç âèñîòîþ çìåíøóºòüñÿ äî
rT V, = 0 íà âèñîò³ h = 225 êì (â³äáóâàºòüñÿ òåìïåðàòóðíà ³íâåðñ³ÿ). Â
âåðõ í³õ øàðàõ ôîòîñôåðè â³í íàáóâຠíåçíà÷íèõ â³ä’ºìíèõ çíà÷åíü
| ,rT V |< 0.15, ïðè÷îìó íà âèñîò³ h = 400 êì çì³íþº çíàê âäðóãå (ïîäâ³éíà
³í âåðñ³ÿ [5, 27]). Îòæå, â ñåðåäí³é ³ âåðõí³é ôîòîñôåð³ ãðàíóëÿö³éíà
ñòðóêòóðà ÷àñòêîâî â³äíîâëþºòüñÿ, ïðîòå ³íâåðñ³ÿ âàð³àö³é òåìïå ðà òó -
ðè ³ âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé òà ¿õí³ ãîðèçîíòàëüí³ çì³ùåííÿ ïîã³ð -
øó þòü êîðåëÿö³þ öèõ âàð³àö³é ó âåðõí³õ øàðàõ.
Ìåçîãðàíóëÿö³éí³ ìàñøòàáè. Ìåòîäîì ô³ëüòðàö³¿ ïðîñòîðîâèõ ³
÷à ñîâèõ ÷àñòîò àíàëîã³÷íî äî ãðàíóëÿö³¿ ìè âèä³ëèëè ïðîñòîðîâ³ ðîç -
ïî ä³ëè âàð³àö³é òåìïåðàòóðè ³ âåðòèêàëüíî¿ øâèäêîñò³ íà ìåçî ãðà íó -
ëÿ ö³éíèõ ìàñøòàáàõ (l = 5...12 Ìì). Øëÿõîì óñåðåäíåííÿ ïî ïðîñòî -
ðî â³é êîîðäèíàò³ ³ ÷àñó ìè ïîðàõóâàëè êîåô³ö³ºíòè êîðåëÿö³¿ öèõ âà -
ð³à ö³é ó íèæí³é ôîòîñôåð³ (íà âèñîò³ h = 0 êì) ç â³äïîâ³äíèìè âàð³à ö³ÿ -
ìè ó âåðõí³õ øàðàõ ñîíÿ÷íî¿ ôîòîñôåðè. Ìàêñèìàëüíà ïîõèáêà êîå -
ô³ ö³ºíò³â êîðåëÿö³¿ â öüîìó âèïàäêó ñêëàäຠ0.002.
Êîåô³ö³ºíò êîðåëÿö³¿ rT T0 , òåìïåðàòóðíèõ âàð³àö³é ìåçîãðàíóëÿö³¿
íà ð³çíèõ âèñîòàõ â äîñë³äæóâàí³é îáëàñò³ ç â³äïîâ³äíèìè âàð³àö³ÿìè
íà âèñîò³ h = 0 êì ïîêàçàíî íà ðèñ. 3, à øòðèõîâîþ ë³í³ºþ. ßê áà÷èìî,
ç³ çá³ëüøåííÿì âèñîòè êîåô³ö³åíò êîðåëÿö³¿ íà ìåçîãðàíóëÿö³éíèõ
ìàñ øòàáàõ ð³çêî çìåíøóºòüñÿ, çì³íþº çíàê íà âèñîò³ h = 245 êì ³ íà áó -
âຠì³í³ìàëüíèõ çíà÷åíü ó âåðõí³õ øàðàõ ôîòîñôåðè. Îòæå, òåìïå ðà -
òóð íà ñòðóêòóðà ñîíÿ÷íî¿ ôîòîñôåðè íà ìåçîãðàíóëÿö³éíèõ ìàñøòà -
áàõ ç âèñîòîþ ïîâîäèòüñÿ àíàëîã³÷íî äî ãðàíóëÿö³¿, ïðè÷îìó ³íâåðñ³ÿ
â³ä áóâàºòüñÿ òðîõè âèùå, í³æ ó âèïàäêó ãðàíóëÿö³¿, çà ðàõóíîê á³ëü -
øî ãî ðîçì³ðó êîì³ðêè.
Êîåô³ö³åíò êîðåëÿö³¿ rV V0 , âàð³àö³é âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé ìå -
çî ãðàíóëÿö³¿ íà ð³çíèõ âèñîòàõ ç â³äïîâ³äíèìè âàð³àö³ÿìè íà âèñîò³ h =
= 0 êì ïðåäñòàâëåíî íà ðèñ. 3, á øòðèõîâîþ ë³í³ºþ. ßê áà÷èìî, öåé
êîå ô³ö³ºíò ð³çêî çìåíøóºòüñÿ â³ä ìàêñèìàëüíèõ çíà÷åíü ó íèæí³é ôî -
òî ñôåð³ äî ì³í³ìóìó ó âåðõí³é ôîòîñôåð³, ÿê öå â³äáóâàºòüñÿ ³ ó âèïàä -
êó ãðàíóëÿö³éíèõ ìàñøòàá³â.
Ìè ïîðàõóâàëè êîåô³ö³ºíò êîðåëÿö³¿ rT V, âàð³àö³é òåìïåðàòóðè ³
âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé ÿê ôóíêö³þ âèñîòè äëÿ ìåçîãðàíóëÿö³¿
(ðèñ. 3, â, øòðèõîâà ë³í³ÿ). Ìàêñèìàëüíà êîðåëÿö³ÿ íà ìåçî ãðàíó ëÿ ö³é -
íèõ ìàñøòàáàõ (rT V, = 0.70) ìຠì³ñöå â íèæí³é ôîòîñôåð³ òà çíèæó ºòü -
ñÿ äî rT V, = 0 íà âèñîò³ h = 240 êì ÷åðåç òåìïåðàòóðíó ³íâåðñ³þ. Ó âåðõ -
í³õ øàðàõ ôîòîñôåðè îòðèìàíèé íàìè êîåô³ö³åíò êîðåëÿö³¿ íàáóâàº
íå çíà÷íèõ â³ä’ºìíèõ çíà÷åíü |rT V, | < 0.30 äëÿ ìåçîãðàíóëÿö³¿. Òàêèì
÷è íîì, êîíâåêòèâíà ñòðóêòóðà íà ìåçîìàñøòàáàõ ìàêñèìàëüíî ïðîÿâ -
ëÿ ºòüñÿ â íèæí³õ øàðàõ ôîòîñôåðè, ³ ëèøå ÷àñòêîâî ¿¿ âèäíî ó âåðõí³õ
øà ðàõ, ïðè÷îìó ìåçîãðàíóëÿö³ÿ ïîâîäèòüñÿ ïîä³áíî äî ãðàíóëÿö³¿.
Íà îñíîâ³ àíàë³çó çãàäàíèõ êîåô³ö³ºíò³â êîðåëÿö³¿ ìè ä³éøëè âèñ -
íîâ êó, ùî ìåçîñòðóêòóðè º ÷àñòèíîþ ïðîòÿæíîãî ðîçïîä³ëó ãðàíó ëÿ -
ö³é íèõ ìàñøòàá³â. Îòæå, ìåçîãðàíóëè — öå âåëèê³ äîâãîæèâó÷³ ãðà -
íó ëè àáî ¿õí³ êîìïëåêñè [25, 45, 46].
32
Î. À. ÁÀÐÀÍ, Ì. ². ÑÒÎIJËÊÀ
Ñóïåðãðàíóëÿö³éí³ ìàñøòàáè. Äëÿ âèä³ëåííÿ êîíâåêòèâíèõ ðóõ³â
íà ñóïåðãðàíóëÿö³éíèõ ìàñøòàáàõ (20...30 Ìì) ìè ïðèãí³÷óâàëè ðóõè
ç ãîðèçîíòàëüíèìè øâèäêîñòÿìè á³ëüøèìè çà 0.5 êì/ñ (çã³äíî ç ðîáî -
òàìè [44, 47]) ç ïîäàëüøèì óñåðåäíåííÿì ¿õ çà ÷àñ ñïîñòåðåæåííÿ —
2.6 ãîä.  ðåçóëüòàò³ ìè îòðèìàëè óñåðåäíåíèé â ÷àñ³ ïðîñòîðîâèé ðîç -
ïîä³ë âàð³àö³é âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé íà ñóïåðãðàíóëÿö³éíèõ ìàñ -
øòàáàõ.
Øëÿõîì óñåðåäíåííÿ ïî ïðîñòîðîâ³é êîîðäèíàò³ ìè îá÷èñëèëè
êîå ô³ö³ºíò êîðåëÿö³¿ âàð³àö³é âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé ñóïåð ãðà íó -
ëÿ ö³¿ íà h = 0 êì ç â³äïîâ³äíèìè âàð³àö³ÿìè ó âåðõí³õ øàðàõ ñîíÿ÷íî¿
ôî òîñôåðè. Âèÿâèëîñü, ùî êîðåëÿö³ÿ çàëèøàºòüñÿ âèñîêîþ âçäîâæ
âñ³õ äîñë³äæóâàíèõ âèñîò — ïîòîêè ñóïåðãðàíóëÿö³¿ ïðîõîäÿòü ÷åðåç
âñþ ôîòîñôåðó äî âèñîò òåìïåðàòóðíîãî ì³í³ìóìó ³, âî÷åâèäü, âèùå.
ÂÈÑÍÎÂÊÈ
Íà îñíîâ³ äàíèõ VTT-ñïîñòåðåæåíü â ë³í³¿ Fe I l 639.3 íì ç âèñîêèì
ïðîñòîðîâèì ³ ÷àñîâèì ðîçä³ëåííÿì ïîáóäîâàíî ³ ïðîàíàë³çîâàíî
ñïåê ò ðè ïîòóæíîñò³ (ç 2D-êîðåêö³ºþ) âàð³àö³é òåìïåðàòóðè ³ âåðòè -
êàëü íèõ øâèäêîñòåé ôîòîñôåðíî¿ êîíâåêö³¿ Ñîíöÿ; äëÿ êðàùîãî âè -
ä³ ëåííÿ ïîòóæíîñò³ íà âåëèêèõ ïðîñòîðîâî-÷àñîâèõ ìàñøòàáàõ ïî áó -
äî âàíî òàêîæ ñïåêòðè ïîòóæíîñò³ äëÿ äîâãîïåð³îäè÷íèõ âàð³àö³é (T >
> 20 õâ), òîáòî âèêëþ÷åíî ãðàíóëÿö³þ ç ìàëèì ³ ñåðåäí³ì ÷àñîì æèòòÿ.
— ó íèæí³õ øàðàõ ôîòîñôåðè ìàêñèìàëüíà ïîòóæí³ñòü âàð³àö³é
òåì ïåðàòóðè ³ âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé äëÿ âñ³º¿ êîíâåêö³¿ òà äëÿ
äîâ ãîïåð³îäè÷íèõ âàð³àö³é çîñåðåäæåíà íà ìàñøòàáàõ, ùî â³ä ïî -
â³ äàþòü ãðàíóëÿö³¿; ç âèñîòîþ ïîòóæí³ñòü íà ãðàíóëÿö³éíèõ ìàñøòà -
áàõ çìåíøóºòüñÿ; ó âåðõí³õ øàðàõ ôîòîñôåðè ìàêñèìóìè ñïåêòð³â
çì³ ùóþòüñÿ ó á³ê á³ëüøèõ ïðîñòîðîâèõ ìàñøòàá³â, ïðè÷îìó äëÿ äîâ -
ãî ïåð³îäè÷íèõ âàð³àö³é ö³ çì³ùåííÿ íà ïîðÿäîê á³ëüø³, í³æ ó âèïàäêó
âñ³º¿ êîíâåêö³¿, ïðîòå ìàêñèìàëüíà ïîòóæí³ñòü âñå æ çàëèøàºòüñÿ ó
ìå æàõ ãðàíóëÿö³éíèõ ìàñøòàá³â.
— ÷àñòèíà ñïåêòðó ïîòóæíîñò³ âàð³àö³é âåðòèêàëüíèõ øâèä êîñ -
òåé, ÿêà â³äïîâ³äຠìàñøòàáàì l > 12 Ìì, çàëèøàºòüñÿ ïðàêòè÷íî
íåçì³í íîþ íà âñ³õ äîñë³äæóâàíèõ âèñîòàõ (³ êðàùå âèðàæàºòüñÿ íà
ñïåêò ðàõ äëÿ äîâãîïåð³îäè÷íèõ âàð³àö³é). Öèì ìàñøòàáàì â³äïî -
â³ äàþòü ñóïåðãðàíóëÿö³éí³ ïîòîêè, ÿê³ êðàùå çáåð³ãàþòüñÿ ïðè ïðî -
íèê íåíí³ ó âåðõí³ øàðè ôîòîñôåðè. Íà ñïåêòð³ ïîòóæíîñò³ òåìïå ðà -
òóð íèõ âàð³àö³é ñóïåðãðàíóëÿö³ÿ ïîä³áíèì ÷èíîì íå ïðîÿâëÿºòüñÿ.
Îòæå, íà îòðèìàíèõ íàìè ñïåêòðàõ ïîòóæíîñò³ âåðòèêàëüíèõ
øâèä êîñòåé ó âåðõí³õ øàðàõ ôîòîñôåðè ãðàíóëÿö³éí³ ³ ñóïåð ãðà íó ëÿ -
ö³é í³ ìàñøòàáè äîñèòü ÷³òêî ðîçä³ëåí³; ïðîòå íåìຠâèäèìèõ ïðîÿâ³â
îñîáëèâî¿ ïîâåä³íêè ò³º¿ ÷àñòèíè ñïåêòðó, ùî á â³äïîâ³äàëà ìåçî ãðà -
íó ëÿö³¿, îñê³ëüêè íà ìàñøòàáàõ l < 12 Ìì (ìåçîãðàíóëÿö³éí³ òà ãðà íó -
ëÿ ö³éí³ ìàñøòàáè) âàð³àö³¿ òåìïåðàòóðè ³ âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé ç
âè ñîòîþ çàçíàþòü àíàëîã³÷íèõ çì³í.
33
ÎÑÎÁËÈÂÎÑÒ² ÔÎÒÎÑÔÅÐÍί ÊÎÍÂÅÊÖ²¯ ÑÎÍÖß
Äîñë³äæåíî âèñîòí³ çì³íè âàð³àö³é òåìïåðàòóðè ³ âåðòèêàëüíèõ
øâèä êîñòåé íà ãðàíóëÿö³éíèõ (0.5...5.0 Ìì) òà ìåçîãðàíóëÿö³éíèõ
(5...12 Ìì) ìàñøòàáàõ ³ âàð³àö³é âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé íà ñóïåð -
ãðà íóëÿö³éíèõ ìàñøòàáàõ (20...30 Ìì). Øëÿõîì àíàë³çó â³äïîâ³äíèõ
êîå ô³ö³ºíò³â êîðåëÿö³¿ ìè ïîêàçàëè, ùî:
— òåìïåðàòóðíà ñòðóêòóðà ñîíÿ÷íî¿ ôîòîñôåðè íà ìåçîãðà íó ëÿ -
ö³é íèõ ìàñøòàáàõ ç âèñîòîþ âåäå ñåáå ÿê íà ãðàíóëÿö³éíèõ ìàñøòàáàõ
³ òàê ñàìî ëèøå ÷àñòêîâî â³äíîâëþºòüñÿ ó âåðõí³õ øàðàõ ôîòîñôåðè;
— ïîëå âåðòèêàëüíèõ øâèäêîñòåé íà ìåçîãðàíóëÿö³éíèõ ìàñ øòà -
áàõ òåæ âåäå ñåáå ïîä³áíî äî ãðàíóëÿö³¿ ³ òàê ñàìî ëèøå ÷àñòêîâî çáå -
ð³ ãàºòüñÿ ó âåðõí³õ øàðàõ ôîòîñôåðè; ó âèïàäêó ñóïåðãðàíóëÿö³¿ â³ä -
ïî â³äíà êîðåëÿö³ÿ çàëèøàºòüñÿ âèñîêîþ âçäîâæ âñ³õ äîñë³äæóâàíèõ
âè ñîò — ïîòîêè ñóïåðãðàíóëÿö³¿ ïðîõîäÿòü ÷åðåç âñþ ôîòîñôåðó äî
âè ñîò òåìïåðàòóðíîãî ì³í³ìóìó ³, âî÷åâèäü, âèùå;
— âàð³àö³¿ òåìïåðàòóðè ³ êîíâåêòèâíèõ øâèäêîñòåé íà ãðàíó ëÿ -
ö³é íèõ ³ ìåçîãðàíóëÿö³éíèõ ìàñøòàáàõ êîðåëþþòü ìàêñèìàëüíî ó
íèæ í³é ôîòîñôåð³; ó âåðõí³õ øàðàõ ôîòîñôåðè êîðåëÿö³ÿ âàð³àö³é òåì -
ïå ðàòóðè ³ êîíâåêòèâíèõ øâèäêîñòåé íà öèõ ìàñøòàáàõ ñòຠíå çíà÷ -
íîþ.
Òàêèì ÷èíîì, êîíâåêòèâíà ñòðóêòóðà ñîíÿ÷íî¿ ôîòîñôåðè íà ìå -
çî ãðàíóëÿö³éíèõ ìàñøòàáàõ ç âèñîòîþ âåäå ñåáå ïîä³áíî äî ãðàíó ëÿ -
ö³¿, à òîìó ìåçîñòðóêòóðè º ÷àñòèíîþ ïðîòÿæíîãî ðîçïîä³ëó ãðàíóëÿ -
ö³é íèõ ìàñøòàá³â: ìåçîãðàíóëè — öå âåëèê³ äîâãîæèâó÷³ ãðàíóëè àáî
¿õ í³ êîìïëåêñè.
Ìè ùèðî âäÿ÷í³ Í. Ã. Ùóê³í³é ³ Ð. ². Êîñòèêó çà íàäàí³ ðåçóëüòàòè
ñïîñòåðåæåíü.
1. Áàðàí Î. À., Ñòîä³ëêà Ì. ². Ïîëå ãîðèçîíòàëüíèõ êîíâåêòèâíèõ øâèäêîñòåé çà
ñïîñòåðåæåííÿìè íà êðàþ äèñêó Ñîíöÿ // Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë.—
2010.—26, ¹ 3.—C. 34—49.
2. Êîñòûê Ð. È., Ùóêèíà Í. Ã. Òîíêàÿ ñòðóêòóðà êîíâåêòèâíûõ äâèæåíèé â
ôîòîñôåðå Ñîëíöà: íàáëþäåíèÿ è òåîðèÿ // Àñòðîí. æóðí.—2004.—81, ¹ 9.—
Ñ. 846—859.
3. Ñòîä³ëêà Ì. ². ²íâåðñíà çàäà÷à äëÿ äîñë³äæåííÿ íåîäíîð³äíîñòåé àòìîñôåðè Ñîí -
öÿ òà ç³ð // Æóðí. ô³ç. äîñë³äæåíü.—2002.—6, ¹ 4.—Ñ. 435—442.
4. Ñòîäèëêà Ì. È., Áàðàí Î. À. Ñòðóêòóðà ôîòîñôåðíîé êîíâåêöèè Ñîëíöà íà ñóá -
ãðàíóëÿöèîííûõ ìàñøòàáàõ // Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë. — 2008. — 24,
¹ 2.—Ñ. 99—109.
5. Ñòîäèëêà Ì. È., Áàðàí Î. À., Ìàëèíè÷ Ñ. Ç. Îñîáåííîñòè êîíâåêöèè â ôîòîñôåðå
Ñîëíöà // Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë.—2006.—22, ¹ 3.—Ñ. 173—182.
6. Asplund M., Ludvig H.-G., Nordlund A., Stein R. F. The ef fects of nu mer i cal res o lu tion
on hydrodynamical sur face con vec tion sim u la tions and spec tral line for ma tion //
Astron. and Astrophys.—2000.—359, N 2.—P. 669—681.
7. Baran O. A. Struc ture of con vec tive flows of the real So lar gran u la tion // Ad vances in
As tron omy and Space Phys ics.—2011.—1, N 1-2.—P. 53—56.
8. Baran O. A. Struc ture of con vec tive flows on supergranular scales in the so lar
photosphere // Ad vances in As tron omy and Space Phys ics.—2012.—2, N 2.—
P. 153—156.
34
Î. À. ÁÀÐÀÍ, Ì. ². ÑÒÎIJËÊÀ
9. Chou D.-Y., Chen C.-S., Ou K.-T., Wang C.-C. Power spec tra of me dian- and small-scale
so lar con vec tion // Astrophys. J.—1992.—396.—P. 333—339.
10. Chou D.-Y., Labonte B. J., Braun D. C., Duvall T. L. Power spec tra of so lar con vec tion
// Astrophys. J.—1991.—372.—P. 314—320.
11. Del Moro D., Berrilli F., Duvall T. L., Kosovichev A. G. Dy nam ics and struc ture of
supergranulation // So lar Phys.—2004.—221, N 1.—P. 23—32.
12. Del Moro D., Giordano S., Berrilli F. 3D photospheric ve loc ity field of a supergranular
cell // Astron. and Astrophys.—2007.—472, N 2.—P. 599—605.
13. De Rosa M. L., Toomre J. Evo lu tion of so lar supergranulation // Astrophys. J.—
2004.—616, N 2.—P. 1242—1260.
14. Dialetis D., Macris C., Prokakis T., Mul ler R. A pos si ble re la tion be tween life time and
lo ca tion of so lar gran ules // Astron. and Astrophys.—1988.—204, N 1-2.— P. 275—
278.
15. Espagnet O., Mul ler R., Roudier T., Mein N. Tur bu lent power spec tra of so lar gran u la -
tion // Astron. and Astrophys.—1993.—271.—P. 589—600.
16. Espagnet O., Mul ler R., Roudier T., et al. Pen e tra tion of the so lar gran u la tion into the
photosphere: height de pend ence of in ten sity and ve loc ity fluc tu a tions // Astron. and
Astrophys. Suppl. Ser.—1995.—109, N 1.—P. 79—108.
17. Gadun A. S., Hanslmeier A., Pikalov K. N., et al. Size-de pend ent prop er ties of sim u -
lated 2-D so lar gran u la tion // Astron. and Astrophys. Suppl. Ser.—2000.—146.—
P. 267—291.
18. Goldbaum N., Rast M. P., Ermolli I., et al. The in ten sity pro file of the so lar super -
granulation // Astrophys. J.—2009.—707, N 1.—P. 67—73.
19. Hathaway D. H., Beck J. G., Bo gart R. S., et al. The photospheric con vec tion spec trum
// So lar Phys.—2000.—193.—P. 299—312.
20. Hathaway D. H., Beck J. G., Han S., Ray mond J. Ra dial flows in supergranules // So lar
Phys.—2002.—205, N 1.¾P. 25¾38.
21. Hirzberger J. On the bright ness and ve loc ity struc ture of so lar gran u la tion // Astron.
and Astrophys.—2002.—392, N 2.—P. 1105—1118.
22. Hirzberger J., Bonet J. A., Va zquez¢ M., Hanslmeier A. Time se ries of so lar gran u la tion
im ages. III. Dy nam ics of ex plod ing gran ules and re lated phe nom ena // Astrophys.
J.—1999.—527.—P. 405—414.
23. Hirzberger J., Bonet J. A., Va zquez¢ M., Hanslmeier A. Time se ries of so lar gran u la tion
im ages. II. Evo lu tion of in di vid ual gran ules // Astrophys. J.—1999.—515, N 1.—
P. 441—454.
24. Hirzberger J., Gizon L., Solanki S. K., Duvall T. L. Struc ture and evo lu tion of super -
granulation from lo cal helioseismology // So lar Phys.—2008.—251, N 1-2.—
P. 417—437.
25. Kawaguchi I. Mor pho log i cal study of the so lar gran u la tion. The frag men ta tion of gran -
ules // So lar Phys.—1980.—65.—P. 207—220.
26. Komm R., Mattig W., Nesis A. The small-scale ve loc ity field in the so lar photosphere //
Astron. and Astrophys.—1991.—243, N 1.—P. 251—262.
27. Kostik R., Khomenko E., Shchukina N. So lar gran u la tion from photosphere to low chro -
mo sphere ob served in Ba II 4554 A line // Astron. and Astrophys.—2009.—506,
N 3.—P. 1405—1414.
28. Kostyk R. I., Shchukina N. G. Fine struc ture of con vec tive mo tions in the so lar photo -
sphere: ob ser va tions and the ory // Astron. Re ports.—2004.—48, N 9.—P. 769—
780.
35
ÎÑÎÁËÈÂÎÑÒ² ÔÎÒÎÑÔÅÐÍί ÊÎÍÂÅÊÖ²¯ ÑÎÍÖß
29. Matloch L., Cameron R., Schmitt D., Schussler M. Mod el ling of so lar mesogranulation
// Astron. and Astrophys.—2009.—504.—P. 1041—1055.
30. Meunier N., Tkaczuk R., Roudier Th., Rieutord M. Ve loc i ties and di ver gences as a
func tion of supergranule size // Astron. and Astrophys.—2007.—461, N 3.—
P. 1141—1147.
31. Nesis A., Ham mer R., Roth M., Schleicher H. Dy nam ics of the so lar gran u la tion. VIII.
Time and space de vel op ment // Astron. and Astrophys.—2002.—396, N 3.—
P. 1003—1010.
32. Nesis A., Ham mer R., Roth M., Schleicher H. Dy nam ics of the so lar gran u la tion. IX. A
global ap proach // Astron. and Astrophys.—2006.—451, N 3.—P. 1081—1089.
33. Nordlund A., Stein R. F., Asplund M. So lar sur face con vec tion // Liv. Rev. So lar
Phys.—2009.—6, N 2.—117 p.
34. No vem ber L. J. The ver ti cal com po nent of the supergranular con vec tion // Astrophys.
J.—1989.—344.—P. 494—503.
35. No vem ber L. J., Toomre J., Gebbie K. B., Si mon G. W. The de tec tion of mesogranu -
lation on the Sun // Astrophys. J.—1981.—245.—P. L123—L126.
36. Oda N. Mor pho log i cal study of the so lar gran u la tion. III. The mesogranulation // So lar
Phys.—1984.—93.—P. 243—255.
37. Ploner S. R. O., Solanki S. K., Gadun A. S. The evo lu tion of so lar gran ules de duced
from 2-D sim u la tions // Astron. and Astrophys.—1999.—352, N 2.—P. 679—696.
38. Potzi W., Brandt P. N., Hanslmeier A. Vari a tion of gran u lar evo lu tion at meso-scales //
Hvar Observ. Bull.—2003.—27, N 1.—P. 39—46.
39. Puschmann K., Ruiz Cobo B., Vazquez M., et al. Time se ries of high res o lu tion
photospheric spec tra in a quiet re gion of the Sun. II. Anal y sis of the vari a tion of phys -
i cal quan ti ties of gran u lar struc tures // Astron. and Astrophys.—2005.—441, N 3.—
P. 1157—1169.
40. Rast M. P. On the na ture of “ex plod ing” gran ules and gran ule frag men ta tion // Astro -
phys. J.—1995.—443.—P. 863—868.
41. Rast M. P. The scales of gran u la tion, mesogranulation, and supergranulation // Astro -
phys. J.—2003.—597, N 2.—P. 1200—1210.
42. Rieutord M., Rincon F. The Sun’s supergranulation // Liv. Rev. So lar Phys.—2010.—
7, N 2.—82 p.
43. Rieutord M., Roudier T., Malherbe J. M., Rincon F. On mesogranulation, net work for -
ma tion and supergranulation // Astron. and Astrophys.—2000.—357.— P. 1063—
1072.
44. Rieutord M., Roudier T., Rincon F., et al. On the power spec trum of so lar sur face flows
// Astron. and Astrophys.—2010.—512.— id.A4.—11 p.
45. Roudier Th., Lignieres¢ F., Rieutord M., et al. Fam i lies of frag ment ing gran ules and
their re la tion to meso- and supergranular flow fields // Astron. and Astrophys.—
2003.—409.—P. 299—308.
46. Roudier Th., Mul ler R. Re la tion be tween fam i lies of gran ules, mesogranules and pho -
tospheric net work // Astron. and Astrophys.—2004.—419.—P. 757—762.
47. Si mon G. W., Leighton R. B. Ve loc ity fields in the so lar at mo sphere. III. Large-scale
mo tions, the chro mo spheric net work, and mag netic fields // Astrophys. J.—1964.—
140.—P. 1120—1147.
48. Straus T., Bonaccini D. Dy nam ics of the so lar photosphere. I. Two-di men sional
spec tros copy of mesoscale phe nom ena // Astron. and Astrophys.—1997.—324.—
P. 704—712.
36
Î. À. ÁÀÐÀÍ, Ì. ². ÑÒÎIJËÊÀ
49. Stein R. F. So lar sur face mag neto-con vec tion // Liv. Rev. So lar Phys.—2012.—9,
N 4.—P. 1—51.
50. Vernazza J. E., Avrett E. H., Loeser R. Struc ture of the so lar chro mo sphere. III. Mod els
of the EUV bright ness com po nents of the quiet-sun // Astrophys. J. Suppl. Ser.—
1981.—45.—P. 635—725.
51. Yelles Chaouche L., Moreno-Insertis F., Martinez¢ Pillet V., et al. Mesogranulation and
the so lar sur face mag netic field dis tri bu tion // Astrophys. J. Lett.—2011.—727,
N 2.¾id. L30.—6 p.
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 12.09.13
37
ÎÑÎÁËÈÂÎÑÒ² ÔÎÒÎÑÔÅÐÍί ÊÎÍÂÅÊÖ²¯ ÑÎÍÖß
|