Characteristics and applications of interplanetary coronal mass ejection composition
行星际日冕物质抛射（ICME）成分的现场测量，包括元素丰度和重离子电荷态的测量，为日冕物质抛射（CME）的研究开辟了遥感观测之外的新途径。不同元素丰度之间的比率可以诊断CME的等离子体起源（例如，由于第一电离势（FIP）效应，这意味着具有不同FIP的元素在光球和日冕之间被分馏。由于冻结效应，日冕物质抛射的电子温度可以通过特定元素不同电荷态之间的比值来确定，从而可以用来研究日冕物质抛射的喷发过程。在这篇综述中，我们首先给出了一个概述ICME的组成，然后展示他们在研究一些重要的问题，如丝状等离子体的起源和磁通量绳喷发过程中的CME的应用。最后，我们指出了几个重要的问题，应进一步解决，以更好地利用ICME组合物来研究日冕物质抛射。
2020-06-20 astro-ph.SR
Deflected propagation of a coronal mass ejection from the corona to interplanetary space
在影响日冕物质抛射（CME）空间天气效应的诸多因素中，CME在行星际空间的传播轨迹是决定CME是否以及何时撞击地球的重要因素。许多直接观测表明，日冕物质抛射在日冕中可能不沿直线传播，但日冕物质抛射是否也在行星际空间中经历偏转传播是一个问题，这一问题从未得到完全回答。本文通过对2008年9月12 - 19日期间一个孤立的日冕物质抛射（CME）从日冕向行星际空间的传播过程的研究，提出了CME不仅在日冕中发生偏转，而且在行星际空间发生偏转的确凿证据。行星际空间的偏转角超过20度，导致CME遇到地球的可能性发生重大变化。进一步的建模和模拟分析表明，行星际空间中的偏转的原因是CME和太阳风之间的相互作用，这是不同于发生在日冕。
2014-06-18 astro-ph.SR physics.space-ph
An analysis of interplanetary solar radio emissions associated with a coronal mass ejection
日冕物质抛射（CME）是磁化等离子体的大规模喷发，如果指向地球，可能会导致严重的地磁风暴。在这里，我们报告了一个罕见的情况下，全面的原位和遥感观测的日冕物质抛射结合白光，无线电和等离子体测量从四个不同的有利位置。我们首次成功地将无线电测向技术应用于由两个完全相同的相距甚远的无线电接收器探测到的行星际II型爆发。II型和III型爆发的位置与白光CME重建结果基本一致。我们发现射电辐射来自CME的侧翼，并且很可能与CME驱动的激波有关。我们的工作证明了无线电三角测量和三维重建技术在空间天气应用中的互补性。
2016-06-14 astro-ph.SR
Modeling Interplanetary Expansion and Deformation of CMEs with ANTEATR-PARADE I: Relative Contribution of Different Forces
日冕物质抛射（CME）是空间天气活动的关键驱动因素，但大多数预测都局限于CME的预期到达时间，而不是影响严重性的内部属性。许多性质，如磁场密度和质量密度，遵循守恒定律，并随着日冕物质抛射的大小而系统地变化。我们提出了ANTEATR-PARADE，最新版本的ANTEATR到达时间模型，它现在包括物理驱动的变化的大小和形状的CME的中心轴和它的截面。内部的磁力、热力和外部的拖曳力影响着日冕物质抛射在不同方向上的加速度，导致径向和垂直方向之间的不对称。这些改进应导致更现实的日冕物质抛射速度，无论是体积和膨胀，大小和形状，以及内部属性。我们提出了模型的细节，一般行为的初步说明，和不同的力量的相对重要性的研究。该模型显示出CME的截面和中心轴的扁平化，使得它们的径向范围变得小于它们在垂直方向上的范围。我们发现，初始速度，阻力，任何形式的横截面膨胀，和精确形式的热膨胀有很强的影响。结果对轴向力和截面膨胀的具体形式不太敏感。
2021-03-25 astro-ph.SR
Propagation Characteristics of Two Coronal Mass Ejections From the Sun Far into Interplanetary Space
日冕物质抛射（CME）从太阳到行星际空间的传播由于观测有限而没有得到很好的理解。在这项研究中，我们研究的传播特性的两个地球有效的日冕物质抛射，这发生在2005年5月6日和13日，分别。观测到与这两次日冕物质抛射相关的重大日光层后果，包括地球和赤道的行星际日冕物质抛射（ICME）、行星际激波、长持续时间的II型射电爆发和强烈的地磁暴。我们使用日冕观测SOHO/LASCO，长时间的II型爆发的频率漂移，在地球和地球的原位测量，和磁流体动力学（MHD）的传播观察到的太阳风扰动在1 AU跟踪CME从太阳远远进入行星际空间。我们发现，这两个CME都经历了一个重大的减速1 AU，此后逐渐减速时，他们从地球传播到深行星际空间，由于与周围的太阳风的相互作用。结果还表明，这两个CME相互作用在遥远的行星际空间，即使他们在太阳上的发射时间很好地分开。每种情况下的强烈地磁暴是由CME前方的南向磁场引起的，强调了鞘区在地磁暴产生中的关键作用，尽管对于第一种情况，有一个共转的相互作用区。
2017-02-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Interplanetary Propagation Behavior of the Fast Coronal Mass Ejection from 23 July 2012
2012年7月23日的快速日冕物质抛射（CME）引起了人们的关注，因为它从太阳到1个天文单位的过渡时间非常短，不到21小时。STEREO-A的现场数据显示，一个速度超过2200 km/s $^{-1}$的快速前进冲击波的到来，随后是一个以几乎1900 km/s $^{-1}$移动的磁结构。我们调查的CME冲击和磁结构的传播行为，目的是重现短的渡越时间和高的冲击速度，来自现场数据。我们仔细测量的三维运动学的CME使用的毕业圆柱壳模型，并获得最大速度为2580 $\pm$ 280 km s $^{-1}$的CME冲击和2270 $\pm$ 420 km s $^{-1}$的磁结构。基于3D运动学的基于拖曳的模型（DBM）相当好地再现了观测数据。为了成功地模拟CME激波，我们发现环境气流速度的平均值应该接近于慢太阳风速度（450 km s $^{-1}$），并且在距离30 $R_{\odot}$处的初始激波速度不应该超过$\approx$ 2300 km s $^{-1}$，否则它将过早地到达STEREO-A。模型结果表明，一个非常低的气动阻力施加在冲击，小一个数量级相比，平均值。因此，日冕物质抛射在行星际空间几乎不减速，并保持其高的初始速度。只有当大质量日冕物质抛射所传播的周围太阳风的密度在1天文单位的距离上降低到$ρ_{\rm sw}$ =1-2 cm $^{-3}$时，才能再现低的…
2014-11-24 astro-ph.SR
Coronal Hole Influence on the Observed Structure of Interplanetary CMEs
我们报告了冕洞（CH）对54个磁云（MC）和非MC相关的日冕物质抛射（CME）的影响，这些磁云和非MC相关的CME被选为协调数据分析研讨会（CDAW）的研究对象，重点是如果所有的CME都是通量绳的问题。所有选定的日冕物质抛射都起源于15 E-15 W之间的源区。Xie，Gopalswamy和St，Cyr（2013，Solar Phys.，doi：10.1007/s11207-012-0209-0）发现这些MC和非MC相关的CME平均分别朝向和远离日地线偏转。我们使用了CH影响参数（CHIP），取决于CH面积，平均磁场强度，和距离CME源区来描述的影响，所有盘上的CH上爆发的CME。我们发现，对于CHIP值大于2.6 G的MC和非MC事件分为两个不同的组，其中MC（非MC）偏转朝向（远离）磁盘中心。当到最近的CH的距离小于3.2x10^5 km时，也观察到两组。当CHIP值小于2.6 G或最近CH的距离大于3.2x10^5 km时，MC和非MC的偏转分布开始重叠，表明CH的影响逐渐减小。这些结果支持了所有的日冕物质抛射都是磁绳的观点，但在1天文单位处观测到的非日冕物质抛射可能会被附近的日冕物质抛射偏离日地线，使得它们的磁绳结构在1天文单位处无法观测到。
2013-01-10 astro-ph.SR
Interplanetary Rotation of 2021 December 4 CME
结合多航天器观测与低日冕数值模拟，研究2021年12月4日CME的行星际旋转，揭示太阳风速度差异及CIR导致其磁通量绳轴取向改变。
2024-10-28 astro-ph.SR physics.space-ph
Interplanetary Type IV Bursts
我们研究的特点，移动IV型射电爆发延伸到百米波长（行星际IV型或IV型IP爆发）和它们的关系，在太阳上的能量现象。我们的数据集包括48个行星际IV型爆发，在13.825 MHz-20 kHz频率范围内观察到风/波。利用射电频谱仪、Nancay十米阵、ARTEMIS-IV、Culgoora、Hiraiso和Izmiran射电频谱仪的动态频谱跟踪低日冕中事件的演变。这些数据得到了GOES的SXR通量数据和SOHO/LASCO的CME数据的补充。日冕爆发的位置信息由NRH获得。我们研究了IV型事件与日冕射电爆发，CME和SXR耀斑的关系。大多数事件（45起）的特点是紧凑;其持续时间平均为106分钟。这类事件大多与M级和X级耀斑（45个中的40个）和快速CME有关;其中32个事件的CME速度超过1000 km/s。此外，在43个紧凑的事件中，CME可能受到减少的气动阻力，因为它在前一个CME的尾流中传播。检测到少数（3个）长寿命IV型IP爆发，持续时间为960分钟至115小时。这些事件被称为延长或长的持续时间，似乎补充其高能电子含量，可能是从相应的日冕IV型爆发逃逸的电子。后者被发现在磁盘上持续数十小时至数天。其中最突出的是2002年5月18日至23日发生的不寻常的行星际IV型爆发，这是风/波目录中最长的事件。这三个扩展事件通常伴随着一些耀斑，大多数是GOES C级，还有CME，其中许多是…
2016-06-10 astro-ph.SR
Influence of the ambient solar wind flow on the propagation behavior of interplanetary CMEs
利用STEREO日球成像仪的遥感观测和现场等离子体和磁场测量，研究了2008年6月1-6日、2009年2月13-18日和2010年4月3-5日从太阳到1 AU的三次CME/ICME事件。我们重点研究了ICME在IP空间中的传播过程，该过程受两种力的控制，即推进力洛伦兹力和拖曳力。我们解决的问题，在日光层的距离范围内的阻力成为主导和日冕物质抛射得到调整的太阳风流。为此，我们分析ICME和周围的太阳风流之间的速度差异作为距离的函数。利用Wang-Sheeley-Arge（WSA）和MHD-Around-A-Sphere（MAS）两种太阳风模型，通过ENLIL三维MHD模型计算，得到了环境太阳风流场的演化。比较测得的CME运动学与太阳风模型，我们发现，CME的速度得到调整，太阳风的速度在非常不同的日光层距离在研究中的三个事件：从低于30 Rs，超过1 AU，这取决于CME和环境太阳风的特点。ENLIL可用于获得有关背景太阳风总体结构的重要信息，在太阳活动低的时候比在太阳活动高的时候提供更可靠的结果。这项研究的结果使我们能够更好地了解在IP空间距离范围内作用于CME的力，这是预测其1 AU过境时间的重要先决条件。
2011-10-04 astro-ph.SR
Strong coronal channelling and interplanetary evolution of a solar storm up to Earth and Mars
太阳风暴或日冕物质抛射（CME）的严重地磁效应在很大程度上取决于它们相对于地球的传播方向。对决定其非径向传播的过程缺乏了解。在这里，我们提出了一个合成的数据从七个不同的空间任务的快速日冕物质抛射，起源于一个活跃的区域附近的磁盘中心，因此，一个显着的地磁影响进行了预测。然而，CME被证明在喷发期间被引导到远离其源区的+37 +/-10度（经度）的方向，仅导致最小的地磁效应。在地球和火星附近的原位观测证实了通道CME运动，并与新的椭圆演化模型提供的CME驱动的冲击的椭圆形状一致。这些结果增强了我们对日冕物质抛射传播和形状的理解，有助于改进空间天气预报。
2015-06-10 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic simulation of coronal mass ejections using interplanetary scintillation data observed from radio sites ISEE and LOFAR
行星际闪烁（IPS）是探测行星际空间日冕物质抛射（CME）的有效工具。全球磁流体动力学（MHD）模拟的日光层，这通常是用来预测的CME的到来和地理有效性，可以改善使用IPS数据。在这项研究中，我们展示了一个MHD模拟，包括IPS数据从多个站，以改善CME建模。2017年9月9日至10日发生的CME是在2017年9月10日至12日期间使用名古屋大学空间地球环境研究所（ISEE）的低频阵列（LOFAR）和IPS阵列进行观测的，因为它们通过内日光层进行跟踪。我们模拟CME的传播使用全球MHD模拟，SUSANOO-CME，其中CME被建模为spheromak，和IPS数据合成的模拟结果。MHD模拟表明，日冕物质抛射在行星际空间合并，形成了复杂的IPS g级分布的天空地图。我们发现，与仅从ISEE站点拟合这些模拟时的测量结果相比，最适合LOFAR和ISEE数据的MHD模拟提供了更好的CME重建以及对其到达地球的更好预测。在本研究中，更多的IPS数据从多个站在不同的地方时间，可以帮助重建的全球结构的CME，从而改善和评估CME的模拟。
2022-09-26 astro-ph.SR physics.space-ph
Exploring the radial evolution of Interplanetary Coronal Mass Ejections using EUHFORIA
日冕物质抛射（CME）是从太阳到行星际空间的大规模喷发。尽管是主要的空间天气的驱动程序，我们的知识的日冕物质抛射的性质在内日光层仍然受到限制，在1天文单位以外的距离观测的稀缺性。此外，大多数日冕物质抛射是由单个航天器在现场观测的，因此需要数值模型来补充现有的稀疏观测。我们的目标是评估EUHFORIA中线性无力spheromak CME模型描述行星际CME径向演化的能力，为观测研究提供新的背景。我们模拟了一个研究得很好的日冕物质抛射，并通过在模拟域中沿日地线放置虚拟航天器来研究其径向演化。为了直接比较观测和建模结果，我们从建模的时间序列中提取了0.2和1.9 AU之间的行星际CME签名，利用传统上用于分析真实原位数据的技术。结果表明，模拟的平均太阳风和CME值的径向演变与观测和理论预期一致。日冕物质抛射是由于周围风中的压力衰减而膨胀的：在0.4天文单位内膨胀迅速，在更大的距离内膨胀适度。早期的快速膨胀不能解释在我们的模拟中高估的日冕物质抛射的径向尺寸，这表明这是所使用的spheromak几何结构的内在限制。的磁场配置文件表明在传播过程中的CME的松弛，而老化是最有可能不是一个实质性的来源超过0.4 Au的磁不对称性。我们还报告了一个日冕物质抛射尾流，这是显着短于建议的观测。总的来说，EUHFORIA提供了一个一致的描述径向演变的太阳风和CME的，然而，需要改进，以更好地再现CME的径…
2021-02-15 astro-ph.SR physics.space-ph
Temporal Offsets between Maximum CME Speed Index and Solar, Geomagnetic, and Interplanetary Indicators during Solar Cycle 23 and the Ascending Phase of Cycle 24
根据对最大日冕物质抛射年值的形态分析，（日冕物质抛射）速度指数、太阳黑子数和太阳黑子总面积、太阳黑子磁场和太阳耀斑指数、太阳风速度和行星际磁场强度以及地磁Ap和Dst指数，指出了23周太阳活动和地磁活动的特殊性，随后的长极小值和周期24的上升分支。我们还分析了最大日冕物质抛射速度指数与上述太阳、地磁和行星际指数之间的时间偏移。与太阳活动、行星际参数、地磁活动指数等综合分析，发现该指数存在滞后现象。据观察，这些参数遵循不同的路径的上升和下降阶段的太阳活动周23。值得注意的是，滞后现象是一个线索，在寻找物理过程负责连接太阳活动的近地和地磁响应。
2016-04-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Multiwavelength Study on Solar and Interplanetary Origins of the Strongest Geomagnetic Storm of Solar Cycle 23
我们研究的太阳源的强烈的太阳周期23日发生在2003年11月20日，地面和空间为基础的多波长观测地磁风暴。造成上述磁暴的日冕物质抛射（CME）起源于超活动区NOAA 10501。我们调查的H-α观测的耀斑事件的15厘米太阳塔望远镜在ARIES，奈尼塔尔，印度。CME的传播特征已经从太阳风的三维图像中推导出来（即，密度和速度），并辅以其他地面和空间测量数据。TRACE、SXI和H-alpha的观测结果显示，两次连续的喷射（速度约为350和100 km/s）来自同一条暗条通道，与两次高速CME（速度分别为1223和1660 km/s）有关。这两次喷射产生了传播的快速冲击波（即，快速漂移的II型射电暴）。这些日冕物质抛射沿着日地线的相互作用导致了风暴的严重性。根据我们的研究，行星际介质由两个合并的磁云（MC）组成，它们在传播过程中保持了自己的身份。这些磁云使行星际磁场（IMF）长时间南移，并与地磁场重连，导致了地球上的超级磁暴（Dst_peak=-472 nT）。
2011-05-22 astro-ph.SR
Eruption and Interplanetary Evolution of a Stealthy Streamer-Blowout CME Observed by PSP at ${\sim}$0.5~AU
流爆发日冕物质抛射（SBO-CME）是太阳活动极小期CME的主要形式。虽然它们通常速度缓慢，缺乏清晰的低日冕信号，但它们可以引起地磁风暴。借助外推的日冕场和远距离观测的离边低日冕，我们研究了一个SBO-CME的启动之前，连续的CME爆发符合一个多阶段的同情突破的情况。从内日球层帕克太阳探测器（PSP）的观测，很明显，SBO-CME是与日球层磁场和等离子体片结构的相互作用，覆盖在CME通量绳。我们估计，$18 \, \pm \, 11\%$的日冕物质抛射的方位磁通量已被侵蚀通过磁重联，这种侵蚀开始后，日光层距离${\sim}0.35$ AU从太阳达到。这项观测研究对于理解SBO-CME的起源及其与日光层环境的相互作用具有重要意义。
2022-05-16 astro-ph.SR physics.space-ph
Preconditioning of interplanetary space due to transient CME disturbances
行星际空间的结构特点主要是由冕洞发出的高速太阳风气流和日冕物质抛射（CME）等瞬态扰动构成。虽然高速的太阳风流构成了连续的外流，但日冕物质抛射突然破坏了相当稳定的结构，导致与安静的太阳风条件有很大的偏差。我们首次给出了CME对行星际空间扰动条件（预处理）持续时间的量化。为此，我们调查的等离子体速度分量的太阳风和现场检测到的CME（ICME）的影响，比较不同的背景太阳风模型（ESWF，WSA，持久性模型）的时间范围2011-2015。我们量化的标准误差措施之间的偏差建模的背景太阳风速度和观测到的太阳风速度。利用平均绝对误差，我们得到了宁静太阳活动的平均偏差在75.1-83.1 km/s的范围内。与该基线水平相比，ICME间期内的时间段显示出比预期背景增加18-32%，ICME后2天的时间段显示出增加9- 24%。我们获得了ICME开始后大约3到6天的增强偏差的总持续时间，这比ICME扰动本身的平均持续时间（约1.3天）长得多，得出的结论是行星际空间需要约2-5天才能从ICME的影响中恢复过来。所得结果对研究日冕物质抛射的传播行为和空间天气预报具有重要意义。
2016-12-19 astro-ph.SR physics.space-ph
Interplanetary Consequences of Coronal Mass Ejection Events occurred during 18--25 June 2015
本文回顾了2015年6月18日至25日期间发生在日地距离范围内的快速和广泛的日冕物质抛射（CME）事件的传播效应和行星际后果的初步结果。行星际闪烁（IPS）图像显示，日冕物质抛射驱动的扰动的大尺度结构几乎充满了整个内日球层，速度范围为$\sim$ 300- 1000 { \kmps }。IPS技术的内日光层和1 AU处的{ \it in-situ}测量结果的速度数据集的比较表明，低速风主导的日光层对日冕物质抛射传播施加的阻力可能无效。在1天文单位的冲击波的到来表明，一个冲击波可以驱动行星际介质的中心部分的移动日冕物质抛射，也可以由不同的部分远离其中心。能量为$>$ 10 MeV的质子通量的增加与CME前激波对粒子的加速一致。
2016-03-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Quantifying the Propagation of Fast Coronal Mass Ejections from the Sun to Interplanetary Space Combining Remote Sensing and Multi-Point in-situ Observations
为了全面了解太阳日冕物质抛射（CME）向1 au以上深行星际空间的传播和演化过程，我们对第23太阳活动周的7个CME进行了运动学分析。这些事件需要有协调一致的日冕观测、行星际II型射电爆发以及在地球和近地天体的多点现场测量。一个毕业的圆柱壳模型，一个没有自由参数的分析模型和磁流体动力学模型被用来推导CME运动学在太阳附近，量化的CME/冲击波在太阳-地球空间的传播，并连接在地球和地球的原位签名，分别。我们发现，每一个7 CME驱动的冲击经历了一个重大的减速之前，达到1天文单位，此后传播从地球到更大的距离逐渐减速。得到的CME/冲击波传播轮廓为每种情况下是大致一致的所有的数据，这验证了简单的分析模型的有用性CME/冲击波传播在日光层。对CME运动学的统计分析表明，CME越快，减速越大，1 au内减速时间越短。其中几次事件的磁暴主要是由鞘区向南的磁场引起的。特别是，CME驱动的冲击和前面的喷出物之间的相互作用显着增强了预先存在的向南磁场，并引起了严重的复杂的磁暴。
2019-08-13 astro-ph.SR physics.space-ph
3D Reconstruction and Interplanetary Expansion of the 2010 April 3rd CME
我们分析了2010年4月3日日冕物质抛射使用航天器日冕图像在不同的有利位置（SOHO，STEREO-A和STEREO-B）。我们进行了三维重建的磁通绳和冲击使用的分级圆柱壳（GCS）模型计算CME的运动学和形态参数（如速度，加速度，半径）。所得到的结果与经验模型描述的膨胀的日冕物质抛射半径在日光层和比较风航天器的原位测量：日冕物质抛射被发现向地球线性扩展。最后，我们将这一事件与SOHO航天器上的EPHIN仪器探测到的银河宇宙线（GCR）通量的减少（称为福布什减少（FD））联系起来。我们使用分析扩散膨胀模型（ForbMod）来计算磁场幂律指数，获得的值约为1.6，从而估计起始磁场约为0.01 G，轴向磁通量约为5x 1 E20 Mx（15.6 Rsun）。
2019-04-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Evolution of interplanetary coronal mass ejection complexity: a numerical study through a swarm of simulated spacecraft
由航天器进行的径向对准的原位测量对于推进我们对日冕物质抛射（CME）的演化行为及其在行星际空间传播期间的磁结构的认识至关重要。然而，缺乏径向对齐的CME交叉限制了对CME磁结构演变的调查，以少数案例研究，防止全面了解CME传播过程中的复杂性变化。在本文中，我们进行数值模拟的CME与不同的太阳风流的相互作用使用的线性力自由spheromak CME模型纳入欧洲日光层FORecasting信息资产（EUHFORIA）模型。我们的方法的新颖之处在于使用一群径向对齐的模拟航天器的CME复杂性的演变的调查。我们的范围是确定在何种条件下，在何种程度上，日冕物质抛射表现出变化的磁结构和复杂性在传播过程中，由航天器的径向对齐。结果表明，大规模的太阳风结构的相互作用，特别是与流相互作用的区域，加倍的概率来检测两个航天器之间的径向对齐的CME磁复杂性的增加，相比，没有这样的相互作用的情况下。这项工作代表了第一次尝试使用数值模拟来量化航天器在径向对准中检测CME磁结构复杂性变化的概率，它为解释涉及过去，当前（如帕克太阳探测器和太阳轨道器）和未来任务的多点CME观测提供了支持。
2021-06-19 astro-ph.SR physics.space-ph
Validation of Coronal Mass Ejection Arrival-Time Forecasts by Magnetohydrodynamic Simulations based on Interplanetary Scintillation Observations
日冕物质抛射（CME）对空间环境造成各种扰动，因此预测其到达时间是非常重要的。然而，预报精度受到行星际空间CME观测的限制。本文研究了基于行星际闪烁（IPS）观测的三维（3D）磁流体动力学（MHD）模拟预测日冕物质抛射到达地球时间的准确性。在这个系统中，日冕物质抛射被近似为具有各种初始速度的球峰。10 MHD模拟与不同的CME初速度进行了测试，并从每个模拟运行得到的密度分布进行了比较，由空间地球环境研究所（ISEE），名古屋大学的IPS观测数据。选择与IPS数据最接近一致的模拟运行的CME到达时间作为预测时间。然后，我们使用12个晕CME事件验证这个预测的准确性。基于IPS的MHD预测的平均绝对到达时间误差约为5.0 h，这是迄今为止验证的最准确的预测之一，而没有IPS数据的MHD模拟的平均绝对到达时间误差约为6.7 h，其中初始CME速度来自白光日冕图像。这表明，同化IPS数据到MHD模拟可以提高CME到达时间预报的准确性。平均预测到达时间早于实际到达时间。这些早期的预测可能是由于高估了球标中的磁场和/或低估了背景太阳风的拖曳力，后者可能与低估CME的大小或背景太阳风密度有关。
2020-12-23 astro-ph.SR physics.space-ph
MHD modeling of a geoeffective interplanetary CME with the magnetic topology informed by in-situ observations
本研究开发了内日球层MHD模型GAMERA-Helio，结合Gibson-Low模型模拟2010年4月3日地效CME的传播，利用原位观测约束磁拓扑，成功再现了磁场分量的部分变化，并确定了磁通绳的东西向取向。
2024-05-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Two-Part Interplanetary Type II Solar Radio Bursts
本文分析了2003和2012年两个两部分行星际II型太阳射电暴事件，发现其由CME弓激波产生弥散宽带辐射及后续F-H结构组成，并探讨了F-H暴的流带相互作用或独立白光激波驱动等可能成因。
2024-12-20 astro-ph.SR
Near-Earth Interplanetary Coronal Mass Ejections and Their Association with DH Type II Radio Bursts During Solar Cycles 23 and 24
分析了第23周和第24周行星际日冕物质抛射的特征。本分析主要基于近地ICME目录（Richardson和Cane，2010年）。这项研究的一个重要方面是了解近地和地球有效方面的ICME的关联（II型ICME）与缺乏（非II型ICME）的十米-百米（DH）II型无线电爆发，检测风/波和STEREOS/波。值得注意的是，由CME驱动的DH II型射电爆发表明强大的MHD冲击离开内日冕并进入行星际介质。我们发现，与前一个周期相比，太阳周期24中ICME的发生率大幅减少了56%（64对147事件）。有趣的是，尽管ICME/CME计数显著降低，但两个周期包含几乎相同的II型ICME分数（约47%）。我们的分析表明，即使在1 AU的大距离上，II型CME也保持着比非II型事件更高的速度（523 km/s对440 km/s）。虽然有一个明显的趋势，随着CME初始速度的增加，ICME渡越时间的减少，也存在一个明显的宽范围内的CME速度。从上下文来看，第23周期展示了10个过境时间较短的事件，主要是II类事件，过境时间在20-40小时之间，而有趣的是，第24周期几乎完全没有这种“快速”事件。我们发现一个显着减少的参数$V_{ICME} \times B_{z}$，黎明到黄昏的电场，由39%，在太阳活动周期24与前一个周期相比。此外，$V_{ICME} \times B_{z}$显示出与Dst指数的强…
2022-10-26 astro-ph.SR
Cannibals in PARADISE: The effect of merging interplanetary shocks on solar energetic particle events
本研究首次通过完全时变三维模拟，结合MHD模型与集成SEP模型，揭示了两个食人型CME及其激波合并过程中，多重加速机制会显著增强太阳高能粒子的强度与能级。
2024-05-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Intense Flare-CME Event of the Year 2015: Propagation and Interaction Effects between Sun and Earth's Orbit
在本文中，我们报告了2015年5月5日发生的与强烈X2.7耀斑相关的快速日冕物质抛射（CME）的行星际效应。利用171 μ m的极紫外图像和米波观测资料，得到了低冕高$<$ 2 {R $_{\odot}$ }处CME的近日特征。近太阳和行星际介质中CME驱动的射电爆发的强度和持续时间表明，这次CME事件是一次高能事件。行星际闪烁数据以及低频无线电频谱在理解日冕物质抛射在日光层内部的速度和膨胀的径向演变以及它与先前缓慢日冕物质抛射的相互作用方面发挥了至关重要的作用。对CME沿太阳几个点的速度估计为1天文单位表明：i）CME经历了快速加速和膨胀，达到$\approx$ 6 {R $_{\odot}$ }的高度，ii）CME继续以$\geq$ 800 km $^{-1}$的速度在太阳和1天文单位之间传播。这些结果表明，CME很可能在其内部磁能的支持下克服了环境/背景太阳风施加的阻力。当CME与一个缓慢的前CME相互作用时，与CME驱动的扰动相关的湍流水平显著增加。
2016-03-15 astro-ph.SR physics.space-ph
20 Years of ACE Data: How Superposed Epoch Analyses Reveal Generic Features in Interplanetary CME Profiles
行星际日冕物质抛射（ICME）是从日冕传播到行星际介质的磁性结构。在L1天平动点进行了20多年的观测，ACE提供了数百个ICME，这些ICME在几个太阳周期的不同时间被探测到，具有不同的特征，如传播速度。我们调查了一个重访的目录超过400 ICME使用叠加历元的方法的平均值，中位数，和最可能的值的分布的磁场和等离子体参数。我们还研究了ICME相对于太阳风的速度、太阳活动周期以及磁云的存在对ICME的影响。我们发现，快速传播的ICME（相对于前面的太阳风）仍然显示出在1 AU的压缩迹象，如压缩鞘和磁场的不对称轮廓。虽然太阳活动周期的演变并不影响ICME的一般特征，但在活动周期的活动部分有更多的极端事件，扩大了所有参数的分布。最后，我们发现有或没有检测到磁云的ICME显示出类似的配置文件，这证实了没有检测到磁云的ICME更远离磁绳核心的假设。这种研究提供了对形成太阳风中ICME总体特征的过程的一般性了解，并可在今后太阳系不同地点的飞行任务中加以推广。
2020-11-10 astro-ph.SR
A Sun-to-Earth analysis of magnetic helicity of the 17-18 March 2013 interplanetary coronal mass ejection
我们比较了2013年3月17-18日行星际日冕物质抛射（ICME）通量绳在1 AU和太阳对应物中的磁螺旋度。前身日冕物质抛射（CME）于2013年3月15日从NOAA活动区11692爆发，并与M1.1耀斑有关。我们使用喷发后拱廊（PEA）方法（Gopalswamy et al. 2017 a）导出源区重联通量，该方法使用光球磁图和PEA下的面积。通过对白光日冕物质抛射观测的正演模拟，得到了近太阳磁绳的几何特性。结合几何特性和重联通量，我们提取了CME通量绳的磁性（Gopalswamy等人，2017 b）。我们推导出磁螺旋度的磁通绳使用其磁性和几何性质获得的太阳附近，并在1 AU。我们使用一个常数-α无力圆柱形磁绳模型来拟合现场观测数据，以获得1-AU ICME的磁性和几何信息。我们发现ICME和CME之间的螺旋度的振幅和符号有很好的对应关系，假设一个半圆形（半环面）的ICME通量绳的长度为π AU。我们发现，在1 AU的总通量绳螺旋度的约83%是由低日冕中的磁重联注入的。讨论了磁绳长度的假设对磁螺度的影响。这项研究通过日地系统连接磁通量绳的螺旋度，对于行星际介质中螺旋度的起源和1天文单位处ICME通量绳的拓扑结构及其空间天气后果具有重要意义。
2017-12-04 astro-ph.SR
Three-stage Acceleration of Solar Energetic Particles Detected by Parker Solar Probe
本文利用Parker Solar Probe在2022年8月27日的原位探测数据，首次完整记录了CME驱动激波在日冕及行星际空间引发的三阶段太阳高能粒子加速过程，并发现后两阶段因激波相互作用及种子粒子丰富而具有更硬的能谱。
2024-05-30 astro-ph.SR physics.space-ph
The high helium abundance and charge states of the interplanetary CME and its material source on the Sun
确定日冕物质抛射（CME）中物质的来源和理解CME的发生机制是太阳和空间物理学中的基本问题。与等离子体成分有关的参数，例如电荷状态和He丰度（\ahe），对于源自太阳上不同过程或区域的等离子体可能不同。因此，研究CME成分的现场测量与太阳活动之间的关系至关重要。我们研究了2014年9月10日爆发的CME，与X1.6耀斑相关，通过分析AIA成像和IRIS光谱观测及其由Wind和ACE检测到的原位特征。我们发现，在缓慢膨胀和强度增加的S形，等离子体温度为9 MK，更高，首先出现在S形的脚点，与色球增亮。然后高温区沿乙状结肠延伸。IRIS观测证实了这种延伸是由热等离子体上升流的输送引起的。我们的研究结果表明，色球物质可以加热到9 MK，以上，色球蒸发在S形脚点耀斑爆发前。被加热的色球物质可以输运到S形结构中，并为CME提供质量。上述CME大量供应情景为在相关ICME中检测到高电荷状态和升高的\ahe \提供了合理的解释。观测结果还表明，准稳态演化的先驱相是由磁重联之间的上升磁通绳和上覆的磁场结构。
2020-08-20 astro-ph.SR physics.space-ph
4pi Models of CMEs and ICMEs
日冕物质抛射（CME）动态地将太阳表面与遥远的行星际空间连接起来，代表了太阳活动的主要表现。它们不仅具有重大意义，而且在空间天气预测方面发挥着关键作用。近年来，数值方法和计算资源的稳步改进使得能够创建越来越逼真的行星际日冕物质抛射模型，现在可以将其与各种空间飞行任务的高质量观测数据进行比较。这篇评论讨论了现有的CME模型，其特点是科学的目的和范围，CME启动方法，包括物理效应，从而强调充分的3-D（'4PI'）空间覆盖的重要性。
2012-03-28 astro-ph.SR physics.space-ph
Deriving CME density from remote sensing data and comparison to in-situ measurements
利用STEREO-SOHO白光数据，我们确定了29个观测良好的日冕物质抛射（CME）及其行星际对应物（ICME）的三维几何形状和去投影质量。从几何参数，我们计算的体积CME的磁性喷出物（磁通绳型几何）和鞘结构（壳状几何形状类似的（I）CME前缘）。在CME质量在特定体积内大致均匀分布的假设下工作，我们扩展了CME自相似性，并计算了距离太阳（15-30 Rs）和1AU的CME密度。具体的趋势是通过比较计算的和现场测量的1AU质子密度得出的，尽管由于未知的质量和几何演变而揭示了很大的不确定性：i）对于具有保持相当恒定的质量的磁性结构的中等相关性（~0.56-0.59），和ii）鞘密度的弱相关性（~0.26）通过假设鞘区是一个额外的质量-如预期的质量堆积过程-这是在其数量相当的初始日冕物质抛射去投影质量。在扰动到达前24小时，现场测量的鞘层密度与太阳风密度（~ -0.73）和太阳风速度（~0.56）之间有很高的相关性。这进一步证实了鞘层等离子体确实来自堆积的太阳风物质。虽然日冕物质抛射的行星际传播速度与鞘层密度无关，但日冕物质抛射的大小可能在堆积多少物质方面起一定作用。
2020-11-13 astro-ph.SR
The shock driving capability of a CME inferred from multiwavelength observations
日冕物质抛射（CME）的径向速度决定了CME的激波驱动能力，如II型射电爆发所示。在这里，我们报告了2014年4月18日的CME，它与度量和行星际领域的II型射电爆发有关。我们使用了射电太阳望远镜网络的圣维托太阳天文台提供的射电爆发数据和Wind航天器提供的数据。CME是太阳和日光层天文台（SOHO）上日冕仪视野中的一个完整光环。日地关系天文台（STEREO）上的日冕仪也观测到了日冕物质抛射。我们计算了CME冲击和磁绳速度的基础上，通过不同的日冕仪和EUV仪器的多视图观测。我们从米波和行星际射电观测中确定了激波速度，并发现它们与白光观测一致，只要米波II型爆发及其向十米-百米范围的延续是在激波侧翼产生的，那里的速度仍然足够高，可以加速产生II型爆发的电子。有趣的是，有一个行星际II型爆发段与激波鼻的起源一致，表明弯曲的激波正在穿越由几个太阳半径分开的等离子体水平。我们的结论是，CME的速度足够高，以产生行星际II型爆发和太阳高能粒子（SEP）事件。然而，速度不足以产生地面增强（GLE）事件，这需要在约1.5 Rs的高度形成冲击。
2020-02-10 astro-ph.SR physics.space-ph
Sheath-Accumulating Propagation of Interplanetary Coronal Mass Ejection
行星际快速日冕物质抛射（行星际CME或ICME）是最强空间天气风暴（如太阳高能粒子事件和磁暴）的驱动因素。与地球上快速ICME相关的影响太阳风扰动的空间天气与在太阳附近观测到的高能CME的特征之间的联系，是研究空间天气风暴以及发展实用空间天气预测的一个关键问题。这种激波驱动的快速ICME在传播过程中通常会以超音速膨胀，导致前方激波鞘层等离子体的不断积累。在本文中，我们提出了“鞘积累传播”（SAP）模型，考虑到鞘区上游太阳风等离子体积累的过程，描述行星际鞘和减速ICME喷出物的共同演化。基于SAP模型，我们讨论了ICME的减速特征，ICME在地球上快速发生的基本条件，行星际鞘的厚度，到达时间的预测，以及与巨大太阳耀斑有关的超强磁暴。我们定量地指出，在讨论上述五点时，日冕物质抛射的速度和质量都是至关重要的。讨论了SAP模型与\citet{tappin2006}提出的基于拖曳的模型和“雪犁”模型之间的异同。
2017-02-21 astro-ph.SR physics.space-ph
On Sun-to-Earth Propagation of Coronal Mass Ejections
我们研究了日冕物质抛射（CME）如何通过太阳和地球之间的内日光层传播和相互作用，这是CME研究和空间天气预报中的一个关键问题。CME日地运动学受到广角日光层成像观测、行星际射电II型爆发和多个有利位置的现场测量的限制。我们为这项研究选择了三个事件，即2012年1月19日，23日和3月7日的CME。不同于以往的事件研究，这项工作试图创建一个通用的图片CME日地传播和比较不同的技术来确定CME行星际运动学。获得了关于日冕物质抛射日地传播的关键结果。我们不同技术（和数据集）之间的比较也有重要的影响CME的观测和解释。在此基础上，对未来CME观测和空间天气预报进行了讨论。详见PDF。
2013-04-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Sun-to-Earth Observations and Characteristics of Isolated Earth-Impacting Interplanetary Coronal Mass Ejections During 2008-2014
分析了2008年1月至2014年8月期间发生的孤立的撞击地球ICME样本，以详细研究与相应CME相关的灯丝喷发类型有关的ICME原位特征。对于地球定向日冕物质抛射，使用STEREO-A、B COR 1和COR 2日冕仪和日光层成像仪HI 1进行了运动学研究。基于外推的日冕物质抛射运动学，我们确定了相互作用的日冕物质抛射，这被排除在进一步的分析之外。应用这种方法，一组31个孤立的地球撞击日冕物质抛射明确确定，并与现场测量记录的风航天器。我们将这些事件按日冕物质抛射源的位置和相关的暗条喷发类型分为不同的子集。因此，事件被分为三个子样本：活动区（AR）CME，消失的灯丝（DSF）CME和隐形CME。相关的三组ICME进一步分为两个子集：磁障碍（MO）事件（其中四个是隐形的），包括至少部分暴露通量绳特征的ICME，以及喷出物（EJ）事件，没有显示出这些特征。在下一步中，MO事件进行了更详细的分析，考虑到磁场强度和等离子体特性在三个不同的部分ICME，定义为湍流鞘（TS），锋区（FR），和MO本身。分析揭示了AR，DSF和隐形ICME的各种定义明确的相关性，我们考虑基本的物理概念对其进行了解释。我们的研究结果支持这一假设，ICME显示不同的签名取决于在原地航天器的轨迹，在顶点与侧翼命中。
2020-08-24 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal Flux Ropes and their Interplanetary Counterparts
我们报告的一项研究，比较从喷发数据推断出的日冕通量绳与从原位数据构建的行星际同行。喷发数据包括源区磁场、喷发后弧和日冕物质抛射（CME）。通量绳适合于2011年和2012年协调数据分析研讨会（CDAW）考虑的行星际CME（ICME）。我们计算了每一次相关的太阳爆发所涉及的总重连通量，发现它与耀斑性质、CME运动学和ICME性质密切相关。通过对白光日冕观测数据进行磁绳拟合，得到了磁绳的几何性质，并加入了由重联通量导出的磁性质。我们发现在给定的日心距下日冕中的CME磁场明显高于周围的磁场。磁绳磁场强度的径向依赖性比环境磁场的径向依赖性快。日冕磁绳的磁场强度也与根据现场数据构建的行星际磁绳中的磁场强度相关，并与ICME中观测到的峰值磁场强度相关。观测到的MCs峰值场强之间的相关性的物理原因是更高的磁场含量在更快的日冕通量绳，并最终在喷发区域较高的重联通量。根据喷发数据和日冕观测构建的磁通量绳提供了一个现实的输入，可供各种模型用于预测地球和日光层其他目的地的ICME的磁性。
2017-05-29 astro-ph.SR physics.space-ph
Detection and Characterisation of a Coronal Mass Ejection using Interplanetary Scintillation measurements from the Murchison Widefield Array
本研究利用MWA的IPS观测，在单次5分钟观测中定位并成像了发射后33小时、距太阳37度的日冕物质抛射，并约束其运动学，展示了IPS在日球层建模中的独特价值。
2023-03-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
The interplanetary mass ejections behaviour in the heliosphere
我们在此概述一种对空间天气和行星生命具有重大意义的重要太阳现象。日冕物质抛射（CME）来自太阳，在日球层膨胀，成为行星际日冕物质抛射（ICME）。它们代表了巨大的等离子体云和磁场，其速度甚至达到2000公里/秒，并扰乱了行星和行星际磁场。磁云是一类特殊的ICME。本文综述了ICME的识别、传播和追踪等方面的研究进展，并指出了ICME和磁云的星表很少。
2014-06-12 astro-ph.SR
Investigating the Magnetic Structure of Interplanetary Coronal Mass Ejections using Simultaneous Multi-Spacecraft In situ Measurements
本研究利用19个近距离双航天器CME事件，量化了空间变异性和老化效应对原位磁场测量的影响，发现单航天器测量存在显著偏差且自相似膨胀校正不足。
2023-09-19 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal Mass Ejections from Sunspot and non-Sunspot Regions
日冕物质抛射（CME）起源于太阳上的闭合磁场区，即活动区和静止暗条区。日冕日冕物质抛射、磁云日冕物质抛射、地球效应日冕物质抛射、太阳高能粒子日冕物质抛射、行星际II型射电爆发日冕物质抛射以及激波驱动日冕物质抛射等高能粒子群都起源于太阳黑子区。CME和耀斑的发生率被发现与太阳黑子数相关，但在最大阶段的相关性显着较弱的上升和下降阶段相比。我们认为，较弱的相关性的结果，从高纬度日冕物质抛射的极冠灯丝地区，是不相关的太阳黑子。
2009-03-05 astro-ph.SR
On flare-CME characteristics from Sun to Earth combining remote-sensing image data with in-situ measurements supported by modeling
我们分析了2011年10月1日（SOL 2011 -10- 01 T09：18）观测到的耀斑CME事件，涵盖了从太阳到地球的完整作用链，以更好地理解CME及其嵌入的磁场的动态演化。我们利用SDO和地面仪器研究了与耀斑CME相关的太阳表面和大气，并利用STEREO结合EUV和白光数据对CME特征进行了离边跟踪。通过应用三维重建技术（GCS，总质量）立体STEREO-SoHO日冕物质抛射数据，我们跟踪的时间和空间演化的日冕物质抛射在行星际空间，并得出其几何形状和三维质量。我们结合GCS和Lundquist模型的结果，从现场测量（风）的MC的轴向通量和螺旋度。这是比较非线性无力（NLFF）模型的结果，以及重连的磁通量来自耀斑带（耀斑重连通量）和相关的调光（调光通量）所包含的磁通量。我们发现，磁重联过程已经在脉冲耀斑阶段开始之前进行，增加磁通量的通量绳之前，其最终爆发。在耀斑结束后，变暗通量增加了25%以上，表明喷发后仍有磁通量加入通量绳。因此，导出的耀斑重联通量很可能是估算磁绳内磁通量的下限。我们发现，磁螺旋度和轴向磁通量在行星际空间分别减少了约50%和75%，可能表明侵蚀过程。在~4-20 Rs的距离范围内观测到CME质量增加10%。与日冕物质抛射相关的核心变暗区的时间演化支持快速外流可能向日冕物质抛射的后部提供额外质量的假设。
2017-03-02 astro-ph.SR
Escape of Flare-accelerated Particles in Solar Eruptive Events
脉冲太阳高能粒子事件被广泛认为是由于太阳爆发事件产生的耀斑加速粒子迅速逃逸到行星际介质中。然而，根据这类事件的标准模型，被耀斑重联加速的粒子应该仍然被困在构成日冕物质抛射的通量绳中。这些粒子应该很晚才能和大量的喷出物一起到达地球。为了解决这个矛盾，我们已经扩展了我们以前的轴对称模型的耀斑加速粒子逃逸到完全三维（3D）的几何形状。我们报告的结果，磁流体动力学模拟的日冕系统，其中包括一个双极活动区嵌入在一个背景的全球偶极子场结构的太阳风。我们的模拟显示，多个磁重联事件发生之前和期间的CME爆发和行星际传播。除了建立通量绳的事件之外，开放场和CME之间的重联将闭合的日冕耦合到开放的行星际场。耀斑加速的粒子最初被捕获在日冕物质抛射中，因此可以沿着磁重联的尾迹进入开放的行星际磁场。这些3D结果与我们以前的计算之间的一个关键区别是，交换重联允许加速粒子从CME通量绳深处逃逸。我们估计的粒子逃逸通道的空间范围。耀斑加速和释放的高能粒子通过CME/开放场耦合之间的相对定时也被确定。我们的所有结果都比观测结果好。
2019-09-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Trajectories of Coronal Mass Ejection from Solar-type Stars
本研究通过模拟Kepler-63和Kepler-411的CME轨迹，分析初始参数对偏转的影响，发现径向速度增大减小偏转，纬度增大增大偏转，强磁场导致更大偏转。
2023-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Coronal Mass Ejections and the Solar Cycle Variation of the Sun's Open Flux
行星际磁场（IMF）的径向分量的强度，这是一个衡量太阳的总开放通量，被观察到变化的大约一个因素，在11年的太阳周期。最近的几项研究提出，太阳的开放通量包括一个恒定的或“地板”的组成部分，占主导地位的太阳黑子最小，和一个随时间变化的组成部分，由于日冕物质抛射（CME）。在这里，我们指出CME不能解释2003年和2014年底发生的IMF强度的大峰值，并且与太阳赤道偶极矩的峰值相吻合。我们还表明，近地行星际日冕物质抛射，在理查森和凯恩的目录中确定，即使在太阳黑子最大的贡献最多$\sim$ 30%的平均径向IMF强度。我们的结论是，径向IMF强度的长期变化主要是由太阳的总偶极矩，四极矩和日冕物质抛射提供了额外的推动太阳黑子最大附近。大部分的开放通量都来自日冕洞，而日冕洞的太阳周期演化又反映了太阳最低阶多极的演化。
2021-04-15 astro-ph.SR
On a Coronal Blowout Jet: The First Observation of a Simultaneously Produced Bubble-like CME and a Jet-like CME in a Solar Event
日冕爆发喷流是喷流现象中的一种特殊类型，其剪切基拱通常携带一个小的暗条，经历了一个小型的爆发爆发，产生大规模的日冕物质抛射（CME）。本文利用太阳动力学天文台、日地关系天文台和大熊太阳天文台的高分辨率多波长、多角度观测资料，报道了这样一个日冕喷流。这是第一次，我们发现，同时气泡状和射流状的CME动态相关的井喷射流，显示冷，热组件旁边。我们的观测结果表明：（1）冷成分是由喷流底拱中的暗条喷发而产生的，它进一步导致了气泡状CME;（2）喷流状CME与热成分有关，热成分是由底拱与其周围的开场线重联而产生的向外移动的加热等离子体。另一方面，还观察到了喷流冷分量的分叉现象，这是由于喷流爆发初期高度扭曲的两条喷丝腿发生解耦的结果。基于这些结果，我们提出了一个解释日冕爆发喷流的模型，其中外部重联不仅产生了喷流状的日冕物质抛射，而且还导致了暗条的上升。随后，在上升的暗条下方开始内部重连，从而导致气泡状CME。
2012-09-12 astro-ph.SR
High Energy Solar Particle Events and their Associated Coronal Mass Ejections
利用GOES卫星上的谱仪获得了1989 - 2006年期间发生的10-100 MeV能量范围内的强太阳高能粒子（SEP）事件数据。LASCO/SOHO在2-30 { \rsun }视场内的日冕物质抛射图像和Ooty射电望远镜在$\sim$ 40-250 R $_\odot$日心距离范围内的行星际闪烁图像提供了这些事件的行星际效应及其相关的日冕物质抛射（CME）。CME的径向演化与其伴随粒子谱的比较表明，在粒子事件发生时，CME的谱是软的。在粒子事件的峰值处观察到一个平坦的光谱，当CME进一步向外移动到日光层内部时，光谱变得更陡。然而，光谱斜率的变化幅度从一个CME到另一个CME是不同的，这表明CME内部驱动冲击的能量存在差异。本文还比较了在粒子剖面不同部分，谱指数随日冕物质抛射初速度的变化。结果表明，高能部分的粒子通量随时间的变化比低能部分的变化快，这使得能谱随时间/距日距离的变化变陡。它表明，CME驱动的冲击波的粒子加速可能是有效的，在低能量（$\leq$ 30 MeV）和冲击的效率逐渐向高能量侧的频谱。
2010-11-16 astro-ph.SR
Propagation of Coronal Mass Ejections in the Inner Heliosphere
太阳日冕物质抛射（CME）是日冕中大规模的等离子体和磁场抛射，并在行星际空间传播。日冕物质抛射是地球上不利空间天气最重要的驱动因素，但对它们在日光层传播的物理机制还没有很好的了解。这主要是由于有限的视野和以往观测的天空平面投影性质。2006年10月发射的日地关系观测站（STEREO）任务就是为了克服这些限制。本文提出了一种利用STEREO技术对日冕物质抛射轨迹进行全三维重建的方法。使用三维轨迹，推导出真实的运动学，这是免费的投影效应。发现了太阳风（SW）拖曳力作用于行星际空间的证据，快速CME减速，缓慢CME加速到典型的SW速度。研究还发现，快日冕物质抛射与日冕物质抛射和西南风之间的速度差呈线性关系，而慢日冕物质抛射则呈二次曲线关系。两个日冕物质抛射的不同形式的阻力表明，导致它们加速的力可能是不同的。CME被称为产生弓形冲击，因为他们通过电晕和SW传播。虽然CME驱动的冲击以前已经间接检测到通过其发射在射频，直接成像仍然难以捉摸，由于其在光学波长的低对比度。利用STEREO观测，捕获了CME驱动的激波在行星际空间从8 R_Sun传播到120 R_Sun（0.5 AU）的第一张图像。这些意见进行了比较，经验推导的关系，并在一般情况下表现出良好的一致性。
2012-10-19 astro-ph.IM astro-ph.SR
Kinematical properties of coronal mass ejections
日冕物质抛射（CME）是太阳系中最活跃的现象。它们将巨大的磁化等离子体云排入行星际空间，其速度可以在几天内跨越日地距离，从而突然中断太阳风的持续外流。当CME嵌入的磁场和前方的冲击压缩并与地球的磁场重新连接时，地球方向的CME可能会引起严重的地磁暴。过境时间和影响的细节取决于初始CME的速度，大小和质量，以及在行星际空间的条件和耦合过程与周围的太阳风流。观测到的日冕物质抛射参数受投影效应的影响很大，而且经常变化的环境条件很难得到。这使得人们很难完全理解CME演化背后的物理学，从而无法对地球事件进行可靠的预测。这篇简短的评论集中在观测数据上，展示了最近开发的用于推导整个日地距离范围内CME运动学剖面的方法，以及为阐明CME从太阳传播到地球时遇到的物理过程而进行的研究。
2016-03-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Modeling a Coronal Mass Ejection from an Extended Filament Channel. II. Interplanetary Propagation to 1 au
针对2015年7月9日一次缺乏典型太阳特征的“问题风暴”型CME事件，通过三种构型的3D磁流体力学模拟研究其传播，发现环形通量绳结构模拟与地球抵达观测匹配最佳，为CME物理研究和空间天气预报提供参考。
2023-10-09 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Homologous Jet-Driven Coronal Mass Ejections From Solar Active Region 12192
本文报道了太阳动力学观测站（SDO）和太阳与日光层观测站（SOHO）上的仪器对同源日冕喷流及其日冕物质抛射（CME）的观测结果。同源喷流起源于2014年10月NOAA 12192巨型活动区（AR）东南边缘的新兴和抵消磁场的位置。这个AR在其内部产生了许多非喷流的主要耀斑爆发（X和M级），没有CME。在10月20日至27日期间，与内部的大耀斑爆发相反，来自边缘的六个同源喷流导致了CME。每一个喷流驱动的日冕物质抛射（约200-300公里）比大多数日冕物质抛射的移动速度慢;角宽（20-50度）与横跨AR的日冕流光底部的角宽相当;属于“流光-喷流”类型，即先前存在的流光短暂膨胀，但没有被日冕物质抛射的通过所破坏。在产生CME的喷流中，大部分过渡区温度的等离子体逃离了太阳，而在非产生CME的喷流中，相对更多的过渡区等离子体落回太阳表面。此外，产生日冕物质抛射的喷流往往比不产生日冕物质抛射的喷流更快、更持久。我们的观察意味着：每一个喷流和日冕物质抛射都是由于从喷流底部喷发的扭曲场的重连打开造成的;而且喷发场并没有像以前设想的那样变成一个等离子体团，而是由于重连产生的环的扭曲，喷流引导的喷流底部环被吹出。
2016-05-02 astro-ph.SR
Evolution of coronal mass ejections and the corresponding Forbush decreases: modelling vs multi-spacecraft observations
行星际日冕物质抛射（ICME）以及其他行星际瞬变现象的一个非常常见的原位特征是福布什减少（FD），即银河宇宙线（GCR）通量的短期减少。两步FD通常被认为是教科书上的例子，它的特殊形态可能是由于测量仪器迎面穿过ICME，首先遇到冲击波阵面（如果形成的话），然后是鞘层，最后是CME磁结构。GCR与激波/鞘层区的相互作用以及CME的磁结构从太阳到地球一直发生，因此，FD有望反映CME及其鞘层的演化特性。我们应用建模到不同的ICME区域，以获得一个通用的两步FD配置文件，这定性地同意我们目前的基于观测的理解FD。接下来，我们调整模型的能量依赖性，使不同的GCR测量仪器（因为它们在不同的粒子能量范围内测量）进行比较。我们测试这些建模工作对一组多航天器观测同一事件，使用福布什减少模型的扩大通量绳（ForbMod）。我们发现一个合理的协议的ForbMod模型的GCR抑郁症的CME磁结构与多航天器的测量，表明模拟FD反映CME的演变。
2020-06-03 astro-ph.SR
Study of the propagation, in situ signatures, and geoeffectiveness of shear-induced coronal mass ejections in different solar winds
目的：我们的目标是传播多次爆发-通过在以前的研究中进行的数值模拟获得-1 AU，并分析不同的背景太阳风对它们在地球上的动力学和结构的影响。我们还旨在提高为什么一些连续的喷发不导致预期的地球效应，以及如何二次日冕物质抛射（CME）可以影响前一个配置的理解。研究方法：利用MPI-AMRVAC程序的2.5维磁流体动力学（MHD）程序包，通过在内边界上施加剪切运动，对插入两种不同太阳风中的连续CME进行了数值模拟。初始的磁场配置描绘了一个三重拱结构向南移动，并嵌入到一个双峰太阳风。我们使用水星和地球周围航天器的数据，将我们的模拟签名与2009年9月的多个CME事件进行了比较。我们计算并分析了所有模拟的Dst指数。结果：观察到的事件符合我们的两个模拟，一个隐形CME和其他没有在1 AU。这突出了试图使用现场观测来区分第二次喷发是否是隐形的困难，因为通量绳在行星际空间传播期间经历的过程。我们模拟了CME在两种不同的太阳风中的传播，一种是慢的，另一种是快的。只有在第一种情况下，等离子体团才出现在喷发的轨迹中。有趣的是，Dst计算结果在连续的日冕物质抛射的情况下，当通量绳到达领先的正Bz时，地球有效性降低。当Bz分量被反转时，地球有效性增加，这意味着磁重联与尾随的斑点和喷发强烈影响到达行星际日冕物质抛射的影响。
2021-11-29 astro-ph.SR
