太阳能颗粒化中超音速水平流的探测

太阳黑子外的超音速Evershed流

Supersonic Evershed flow outside Sunspots

我们报告的发现，主要是水平场通道外的太阳黑子半影（在所谓的'护城河'地区），被认为是维持超音速流（视线组成部分6公里秒{-1}）。这些超音速流的光谱特征对应于圆偏振剖面，具有与母黑子斯托克斯V蓝瓣相同符号的附加卫星第三瓣，用于下降流和上升流。这与我们解释为在超音速下太阳黑子外磁化Evershed流的延续的向外定向流是一致的。在斯托克斯Q和U中，观察到连接两个流动流的横向场的明显特征。这样一个容易检测的光谱特征应该允许在其他分光偏振太阳黑子数据中清楚地识别这些水平场通道。对于本文中分析的点，已经明确地发现具有这种光谱特征的总共5个通道。

2009-07-22astro-ph.SR

收缩的太阳：太阳颗粒局域相关跟踪中的一个系统误差

The shrinking Sun: a systematic error in local correlation tracking of solar granulation

上下文颗粒局域相关跟踪（LCT）是测量光球水平流的重要方法。这种方法表现出一种系统误差，看起来像一个流收敛到磁盘中心，也被称为收缩太阳效应。目的。我们的目的是研究连续强度数据的收缩太阳效应的性质，并在推导出一个简单的模型，可以解释其起源。方法.我们推导出LCT流图运行本地相关跟踪代码FLCT跟踪和重新映射的连续强度图提供的日震和磁成像仪（HMI）板载太阳动力学天文台。我们还计算流图从合成连续图像产生的太阳表面对流的STAGGER代码模拟。我们通过模拟合成数据生成平均颗粒来研究太阳收缩效应的起源。结果来自HMI和模拟的LCT流图表现出相当大小的收缩太阳效应。这种效应的起源与当用与垂直方向倾斜的视角观察时，源自辐射转移效应的颗粒化的明显不对称性有关。这与颗粒的膨胀相结合，导致朝向盘中心的明显运动。

2016-04-19astro-ph.SR

从日出观测中探测太阳颗粒中的涡管

Detection of vortex tubes in solar granulation from observations with Sunrise

我们已经调查了一个时间序列的连续强度地图和相应的Dopplergrams的颗粒在一个非常安静的太阳区域在磁盘中心，记录与成像磁仪实验（IMAX）板上的球载太阳天文台日出。我们发现，颗粒经常表现出亚结构的形式车道组成的一个领先的明亮的边缘和一个尾随的黑暗的边缘，一起从颗粒的边界到颗粒本身。我们发现惊人的相似事件合成强度地图从头算数值模拟太阳表面对流。从截面通过模拟的计算域，我们得出结论，这些“颗粒车道”是可见的签名（水平取向）涡流管。解释了太阳表面涡管的光学特征。我们建议，所观察到的涡管可能只代表大规模的层次结构的涡管存在于太阳表面附近的结束。

2010-09-23astro-ph.SR

宁静太阳中的超音速磁流

Supersonic Magnetic Flows in the Quiet Sun

在这篇文章中，我们描述了一些最近的观测高速磁化流在安静的太阳颗粒。这些观测是用平流层气球{ \sc日出}上的成像磁仪实验进行的，具有前所未有的空间分辨率和时间节奏。这些流动被识别为高度移位的圆偏振（Stokes $V$）信号。我们估计造成这些位移的LOS速度大于6 km/s $^{-1}$，因此我们称它们为{ \it超音速磁场流}。探测到的事件的平均寿命为81.3 s，它们占据的平均面积约为23\,000 km $^2$。大多数事件发生在颗粒细胞内，因此对应于上流。然而，其他一些发生在颗粒间通道或承担没有明确的关系，对流速度模式。我们分析了一些有代表性的例子，并讨论他们的磁回路，重联事件，对流坍缩。

2012-02-20astro-ph.SR

太阳黑子半影区的水平运动

Horizontal motions in sunspot penubrae

需要对半影中的水平运动进行高分辨率观测，以补充从分光偏振法获得的半影概念。本文分析了瑞典太阳望远镜获得的AR 10634大黑子G波段和红区连续光谱强度图象的时间序列。这两个同时发生的时间序列持续了6小时5分钟。水平运动的半影颗粒（PG），暗机构的细丝，外部半影边界，和G-带亮点的结构测量的时间片，覆盖整个宽度的半影和相邻的颗粒。空间和时间分辨率分别为90公里和20.1秒。在内部半影中，PG以-0.7 km s-1的平均速度向本影（向内）移动。在半影宽度的60%处，运动方向由内向外变化，平均速度在外部半影逐渐增加，接近0.5 km/s。这种速度也是典型的半暗带-肉芽边界扩张，通常持续一小时，然后快速收缩。大多数G波段亮点远离太阳黑子，典型速度为0.6 km/s。高向外的速度，平均3.6公里/秒，观察到在黑暗的机构的半影丝。根据半影丝状体的模型，有人建议，在暗体的丝状体中检测到的速度与Evershed流和PG运动的相反方向的内部和外部半影可以解释由上升的等离子体在丝状体头部与周围的相互作用，不同倾斜的磁场。

2022-05-06astro-ph.SR

相干结构追踪在太阳多普勒图上的应用以确定太阳表面的水平速度场

Application of the coherent structure tracking to solar Doppler maps to determine horizontal velocity fields at the Sun's surface

Indian Institute of Astrophysics（印度天文物理研究所）；Cnrs, Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie（法国国家科学研究中心，天体物理与行星学研究所）；Université de Toulouse, Observatoire Midi-Pyrénées, Cnrs, Cnes, Irap（图卢兹大学，南比利牛斯观测站，法国国家科学研究中心，法国国家空间研究中心，天体物理与行星学研究所）

本文应用相干结构追踪（CST）技术于太阳多普勒图，提取高时空分辨率的水平速度场，并与强度图结果对比，验证其可靠性。

2026-06-17astro-ph.SR

在Hinode G波段图像中观察到的水平流场II。太阳黑子衰变最后阶段的流场

Horizontal flow fields observed in Hinode G-band images II. Flow fields in the final stages of sunspot decay

我们提出了一个子集的多波长观测获得的日本日出任务，太阳动力学天文台（SDO），真空塔望远镜（VTT）在天文台德尔泰德，特内里费岛，西班牙在2010年11月18日至23日的时间段。水平自行来自G-波段和钙II H图像，而视线速度从VTT Echelle H-α 656.28 nm光谱和Fe I 630.25 nm光谱数据的Hinode/光谱偏振仪，这也提供了三维磁场信息。SDO上的日震和磁成像仪提供了连续图像和视线磁图，作为对活动区整个磁盘通道进行高分辨率观测的背景。我们对衰变太阳黑子内部和周围的光球和色球流场进行了定量研究。在活动区NOAA 11126的一个尾随太阳黑子中，我们观察到护城河流和移动磁特征（MMF），即使在其半影衰减之后。我们还注意到这个小孔周围有一个超半影结构。从斑点到斑点周围的超颗粒细胞的边界，MMF遵循明确的放射状路径。相比之下，另一个太阳黑子附近的通量出现阻止了它建立这种有序的流动模式，甚至可以在直径仅为2微米的小孔周围观察到这种流动模式。在太阳黑子/气孔消失后，一个异常颗粒的连贯补丁仍然存在于它们的位置，其特征是更均匀的水平自行，低散度值和减少光球多普勒速度。因此，这一区域与肉芽组织和其他被G波段亮点覆盖的区域有很大不同。我们的结论是，这种特殊的流动模式是一个签名的太阳黑子衰变和分散的磁通量。

2011-12-07astro-ph.SR

用辐射流体动力学程序ANTARES研究太阳光球层的结构

Structure of the solar photosphere studied from the radiation hydrodynamics code ANTARES

ANTARES辐射流体动力学代码能够详细模拟太阳粒化，这是直接观测无法比拟的。我们介绍了一个国家的最先进的数值工具，太阳物理学界，并证明其适用性的太阳颗粒模型。该代码是基于加权基本无振荡有限体积法，并通过其实施的局部网格细化也能够模拟湍流流体。虽然ANTARES代码已经提供了有前途的见解发生在安静的太阳光球的小尺度动力学过程，它将很快能够模拟后者的辐射磁流体动力学的范围。在这第一个初步研究中，我们专注于垂直光球分层通过检查3-D模型光球的演变时间远大于太阳能颗粒的动态时间尺度，特别是大的水平范围对应于太阳表面上的$25\!" \!\! \times \, 25\!"$，以平滑水平空间的不均匀性分别为向上和向下流动。因此，高分辨率的笛卡尔网格覆盖了上层对流区和邻近光球层的$\sim 4~\mathrm{Mm}$。相关分析，无论是局部的还是两点的，都提供了一种合适的手段来探测光球的结构，从而识别出几个层的特征动力学：热对流区被发现达到太阳表面以上约10公里，而对流过冲气体渗透到更高的低光球。一个$\approx 145\,\mathrm{km}$宽的过渡层将对流层与高层光球中的振荡层分开。

2017-08-28astro-ph.SR

根据高分辨率时间序列图象表征太阳孔周围的水平流

Characterization of horizontal flows around solar pores from high-resolution time series of images

虽然有越来越多的证据连接护城河流和Evershed流沿半影丝，有没有一个明确的共识，护城河流周围的阴影核心和孔隙的存在，和辩论仍然是开放的。太阳孔隙似乎是一个合适的场景来测试护城河半影关系，证明本影和周围光球中的对流等离子体之间的直接相互作用，没有任何中间结构。本文利用高分辨率的地面和卫星观测资料对太阳气孔进行了研究。本文应用局部相关跟踪技术对不同持续时间的时间序列进行了分析。我们的研究结果表明，从不同的太阳孔观测计算的流量是相互连贯的，并显示了爆炸事件的决定性和整体影响的颗粒周围的孔。我们没有发现围绕太阳孔的护城河般的流动的任何迹象，但它们周围有一个明确的流入区域。护城河流和半影细丝流之间的联系由此得到加强。

2010-03-10astro-ph.SR

太阳光球层中的超颗粒和多尺度流动：全球观测与各向异性湍流对流理论

Supergranulation and multiscale flows in the solar photosphere: Global observations vs. a theory of anisotropic turbulent convection

太阳为我们提供了湍流热对流的唯一空间分辨良好的天体物理学例子。虽然太阳光球层湍流的各个方面，如颗粒（一兆水平尺度），已经很好地理解，但更大尺度流动的物理起源和动力学组织的问题，如30兆超颗粒和太阳对流区深处的流动，尽管它们对太阳动力学和磁性很重要，但在很大程度上仍然是开放的。在这里，我们提出了一个新的关键的全球观测表征的多尺度光球流，随后制定了各向异性扩展的Bolgiano-Obukhov理论的流体分层湍流，可以解释其独特的动力学特性。我们的综合分析表明，光球流在超颗粒和颗粒之间的水平范围内的尺度有一个典型的垂直相关尺度为2.5至4 Megameter，并在一个强烈的各向异性，自相似，非线性，浮力动力学制度。虽然该理论在现阶段仍然是推测性的，但它有助于与未来的地下层高分辨率声波层析成像和先进的数值模型进行定量比较。这样的验证工作也可能导致新的见解渐近动力学制度中，其他未解决的湍流各向异性天体物理流体系统支持波或不稳定性操作。

2017-03-13astro-ph.SRphysics.flu-dyn

在Hinode G波段图像中观察到的水平流场III。卫星黑子的衰变和磁通量去除在耀斑中的作用

Horizontal flow fields observed in Hinode G-band images III. The decay of a satellite sunspot and the role of magnetic flux removal in flaring

耀斑活动区NOAA 10930提供了一个发展中的三角洲黑子和一个相反极性的衰变卫星黑子。本研究的目的是描述卫星太阳黑子的光度衰减及其周围光球和色球水平自行的演变。我们应用当地的相关跟踪技术，以16小时的时间序列的日出G波段和CAIIH图像和研究的水平自行在附近的卫星太阳黑子在2006年12月7日。解相关时间计算，以衡量强度和流量图中的太阳功能的寿命。我们观察到剪切流在卫星太阳黑子的主要本影核心。一旦半影消失，这些流动就消失了。这种缓慢的半影衰变在11小时内的平均速率为152 Mm 2/天。从自相关分析得到的强度特征的典型寿命对于颗粒化为3- 5分钟，对于G带亮点为25- 3 - 5分钟，对于半影、阴影和孔为200- 235分钟。长寿命强度特征（即，主要的本影核心）与黑子北部的长期流动特征无关，在那里，通量消失、缓慢衰减的半影和高达1公里/秒的持续水平流动都有助于黑子的侵蚀。最后，磁场拓扑结构的重组是一个同源的M2.0耀斑的原因，它与前一天的X6.5耀斑有许多共同的特征。尽管三角洲斑点在耀斑中的突出作用，我们得出结论的基础上，卫星黑子的分解，周围流场的演变，和M2.0耀斑的时间，消失的磁通量在衰变的卫星黑子中发挥了工具性的作用，触发同源M2.0耀斑和一个小的H α灯丝的爆发。

2012-07-26astro-ph.SR

宁静太阳中碎裂颗粒树的动力学：Hinode/SOT观测与数值模拟的比较

Dynamics of Trees of Fragmenting Granules in the Quiet Sun: Hinode/SOT Observations Compared to Numerical Simulation

我们比较水平速度，垂直磁场和树木的碎片颗粒（TFG，也称为家庭的颗粒）来自安静的太阳在磁盘中心的观测在太阳最低和最高的太阳光学望远镜（SOT板日之出）和最近的三维数值模拟的磁对流的结果。我们使用SOT宽带滤波成像仪（BFI）和窄带滤波成像仪（NFI）记录的具有高空间和时间分辨率的24小时2D视野（FOV）序列。TFG通过连续强度的分割和标记来证明。水平速度由颗粒自行的局部相关跟踪（LCT）获得。Stokes V提供了qline of sight磁场（BLOS）的代理。MHD模拟（独立进行）产生颗粒强度、速度和磁场矢量。我们发现，TFG也在模拟中形成，并表明它能够再现太阳TFG的主要属性：寿命和大小，相关的水平运动，软木塞和扩散指数接近观测。最大的（但不是很多）家庭在这两种情况下，最强的流量和超颗粒和磁网络的形成可能发挥重要作用。我们发现，观测没有发现任何显着的变化之间的TFG太阳极小和极大。

2018-04-05astro-ph.SR

大尺度太阳流的观测

Observations of large-scale solar flows

在本论文中，几个组成部分的大规模太阳流的观测研究：太阳赤道Rossby波（径向涡波），大尺度对流，和表面流动的活动区周围。水平流的地图来自光球观测的太阳动力学天文台（SDO）上的日震和磁成像仪（HMI）使用两种不同的技术：颗粒跟踪和本地日震。首先，用相关方法和谱分析方法从日震环图流图上测量了太阳Rossby波的本征函数。对于给定的纵向波数$m$，直到表面以下的$9$ Mm，径向涡度与半径$r$的关系与$r^{m-1}$一致。在表面上，本征函数是复值的。实部随着远离赤道而减小，并在$\pm 20-30^\circ$周围切换符号。虚部很小，但不为零，可能是由于波的衰减。这可能对纬向角动量的传输有影响。其次，我们重新审视以前的测量功率谱的纵向速度靠近太阳表面，从时间距离和环形图日震学。在这些过去的日震分析的几个问题进行了识别和纠正。修正不足以消除测量值之间的差异。因此，我提出了新的速度功率谱的颗粒跟踪和环图日震学。这两个新的测量值在太阳表面附近相互接近，相应的动能随着空间尺度的增大而减小。

2021-06-14astro-ph.SR

关于宁静太阳光球中快速上升流的探测

On the detection of fast moving upflows in the quiet solar photosphere

在我们对太阳大气的动力学和能量学的研究中，我们在Hinode SOT/NFI的高质量观测中发现了无处不在的小尺度上升流，这些上升流在安静的太阳中以超音速水平移动。我们提出这些快速移动的上升流（FMU）的属性，并讨论不同的解释。

2010-02-17astro-ph.SR

模拟太阳黑子中大尺度流动的半影精细结构和驱动机制

Penumbral fine structure and driving mechanisms of large-scale flows in simulated sunspots

我们详细分析了在最近的辐射MHD模拟中发现的半影结构。在τ =1附近，模拟产生与观测推断的互锁梳状结构一致的半影精细结构。超过8 km/s的快速外流沿着几乎水平的磁场延伸;在半影的外半部分，我们看到相反极性的通量，表明通量返回到地表以下。半影亮度的大部分是由小尺度的运动维持的，这些运动的尺度比典型的半影灯丝的长度要短。在τ =1时得到的垂直均方根速度大约是在安静太阳中发现的速度的一半。太阳黑子半影的径向外流有两个组成部分。在最上面的几个100 km中，快速外流主要通过洛伦兹力的水平分量驱动，该分量仅限于tau=1以下的狭窄边界层，而与颗粒化相比，水平压力梯度的贡献减少了由于各向异性。由此产生的Evershed流在τ =1附近达到其峰值速度，并随高度迅速下降。深层的外流主要是由于围绕太阳黑子的对流单体的环状排列。这些流动达到对流均方根速度的约50%的振幅，而与深度无关。流出的偏好是由洛伦兹力和压力驱动的组合引起的。虽然Evershed流占主导地位的速度幅度，大部分的质量通量是存在于更深的层，可能与大规模的护城河流。

2011-01-11astro-ph.SR

活动区周围气流对南北日震走时测量的贡献

Contribution of flows around active regions to the north-south helioseismic travel-time measurements

上下文在局部日震学中，沿同一子午线向相反方向传播的声波的传播时间告诉我们南北方向的水平流动。南北日震走时偏移的纵向平均值随太阳黑子周期而变化。目的。我们的目标是研究流入太阳活动区的贡献，这种太阳周期的变化。方法.要做到这一点，我们确定的水平流图中的相关跟踪SDO/HMI连续图像中的颗粒周围的活动区域的局部流动。我们计算这些流入使用三维灵敏度内核所造成的正演模拟旅行时扰动。为了与观测结果进行比较，我们以与测量的旅行时间相同的方式对这些前向建模的旅行时间扰动在经度和时间上进行平均。结果正演模拟的方法表明，与活动区相关的流入量可能只占南北走时测量中太阳周期变化的一小部分。结论.活动区周围的大规模流入所造成的旅行时间扰动并不能完全解释在日震测量中看到的太阳周期变化。关键词：太阳：活动--太阳：日震学

2022-06-21astro-ph.SR

太阳表面流的功率谱

On the power spectrum of solar surface flows

这项工作的目的是通过确定速度和强度场的水平尺度依赖性（如它们的功率谱所表示的），对太阳表面流给出新的观测约束，并提供一些理论指导来解释这些谱。我们使用SOT/Hinode拍摄的长时间序列图像，在75 × 75 Mm^2的视场中重建水平（通过颗粒跟踪）和垂直（通过多普勒效应）速度场。在小的亚颗粒尺度下，与垂直运动相关的动能谱密度呈现出类似k^{-10/3}的谱，而强度起伏谱在两个连续谱水平（分别为525和450 nm）下遵循类似k^{-3}或k^{-17/3}的谱。我们讨论了这些缩放的物理起源，并认为它们提供了一个直接的观测签名浮力驱动的湍流动力学在一个强热扩散制度。在中尺度范围内，直到25 μ m尺度，垂直速度场振幅随水平尺度L的增大呈L^{-3/2}式减小。这种行为对应于k^2谱幂律。仍然在中尺度范围[2.5，10]Mm内，我们发现蓝色连续谱中的强度起伏遵循k ^2的幂律。我们表明，颗粒跟踪不能采样尺度低于2.5微米。我们将超颗粒能量峰定位在30微米左右，并表明孔隙的出现消除了这个光谱峰。由于尺度高度估计，我们发现，超颗粒流是浅的。（摘要摘要）。

2010-01-08astro-ph.SR

用于估计太阳表面水平速度场的多尺度深度学习

Multi-Scale Deep Learning for Estimating Horizontal Velocity Fields on the Solar Surface

光球层中的动力学是由多尺度湍流对流控制的，称为粒化和超粒化。导出三维速度矢量对理解湍流对流的本质是很重要的。然而，在盘心观测中，很难获得与水平速度相对应的垂直于视线的速度分量。我们开发了一个具有多尺度深度学习架构的卷积神经网络模型。该方法由具有各种大小的感受野的多个卷积核组成，并且它对空间和时间轴执行卷积。该网络使用来自三种不同湍流对流数值模拟的数据进行训练，我们引入了相干谱来评估在每个空间尺度上导出的水平速度场。多尺度深度学习方法根据全局相关系数成功预测了每个对流模拟的水平速度，该系数通常用于评估方法的预测准确性。相干谱揭示了相关系数对空间尺度的强烈依赖性。虽然对于大尺度结构相干谱高于0.9，但是对于小尺度结构它们急剧降低到小于0.3，其中全局相关系数指示大约0.95的高值。我们确定，这种减少的相干谱发生周围的能量注入尺度。小尺度结构的精度不能仅仅由全局相关系数来保证。为了提高小尺度下的精度，改进损失函数以增强小尺度结构和利用与对流涡旋的非线性级联相关的其他物理量作为输入数据是重要的。

2021-11-24astro-ph.IMastro-ph.SR

破碎颗粒树与超颗粒演化的关系

Relation between trees of fragmenting granules and supergranulation evolution

背景：确定磁性元素在太阳表面扩散的基本机制仍然是一个挑战。了解太阳网络（NE）的形成和演化是一个挑战，因为它提供了一个磁通量在太阳表面的活动区在太阳极大的通量相媲美。目的：研究太阳超颗粒内部细胞的结构和演化。从日出观测，我们探讨太阳表面的运动在高空间和时间分辨率。我们推导出超颗粒内部流动的主要组织及其对磁性元素的影响。方法：为了探测超颗粒内部细胞，我们使用了碎片化颗粒（TFG）的进化树和它们与水平方向的关系。结果：TFG的进化和它们的相互作用导致累积效应，能够在高达12 \arcsec的尺度上建立水平相干流，其寿命比颗粒长（1至2小时）。这些流动明显地作用于内联网（IN）磁性元件的扩散，并且还作用于网络的位置和形状。结论：从我们24小时的分析来看，TFG似乎是超颗粒的主要元素之一，它在太阳表面扩散和平流磁场。最强的超颗粒对太阳光球层中的磁通量扩散贡献最大。

2016-04-14astro-ph.SR

太阳的光球对流光谱

The Sun's Photospheric Convection Spectrum

光谱的细胞光球流确定从全磁盘多普勒速度观测获得的日震和磁成像仪（HMI）仪器上的太阳动力学天文台（SDO）航天器。三种不同的分析方法被用来分别确定代表极向流，环向流和径向流的频谱系数。这些频谱系数的幅度受模拟数据的约束，模拟数据采用与HMI数据相同的程序进行分析。我们发现，总速度谱平稳上升到一个峰值，波数约为120（波长约35微米），这是典型的超颗粒。光谱稳定到约400的波数，然后再次上升到约3500波数的峰值（波长约1200 km），这是颗粒的典型特征。在波数大于30时，速度谱主要由极向流分量（具有发散但无旋度的水平流）控制。在波数小于30时，环形流分量（有旋度但无发散的水平流）占主导地位。在最低波数时，径向流速仅为总流速的3%，但在波数接近4000时，径向流速增加到约50%。光谱比较以及与巨细胞流的光谱在最低波数和从一个3D的辐射流体动力学模拟在最高波数的颗粒的光谱。

2015-08-12astro-ph.SR

超颗粒作为太阳最大的强迫驱动对流尺度

Supergranulation as the largest buoyantly driven convective scale of the Sun

超颗粒化的特征是在太阳光球层中具有典型的32 Mm长度尺度的水平发散流。与颗粒，其大小是可比的辐射边界层的厚度和当地的等离子体在光球的尺度高度，超颗粒不反映任何明显的长度尺度的太阳对流区。早期的建议，第二氦电离的深度是重要的是不支持的数值模拟。因此，太阳超颗粒的起源在很大程度上仍然是一个谜。此外，使用多普勒成像或相关性或功能跟踪的光球流的观测表明，在大于超颗粒的尺度上，功率单调下降。太阳对流的局部区域和全球球壳模拟相反，幂律增加水平流振幅低波数。在这里，我们研究这种差异，并探讨如何太阳超颗粒可能会出现的结果，强大的光球驱动和非本地热输送冷潜水羽。使用三维滞弹性模拟与表面驱动，我们表明，动能的最大对流尺度在上层的层结域反映了从强浮力驱动到绝热层结以下的过渡的深度。我们解释所观察到的单调下降，在太阳对流功率的尺度大于超颗粒是这种快速过渡的结果，并显示如何超颗粒尺度可以被理解为最大的对流驱动模式在太阳。

2016-06-13astro-ph.SR

太阳光球层磁场的模拟

Simulated Magnetic Flows in the Solar Photosphere

最近的日出/IMaX观测揭示了超音速磁流的存在。我们的目标是通过使用现实的MHD模拟来确定这种流动的起源。我们模拟了磁通量通过太阳光球层的抵消和出现。我们的第一个数值实验从两个极性的磁场开始。为了模拟出露到一个区域与预先存在的领域，我们引入了一个大规模的水平均匀片的水平场。我们遵循随后的演变，创建合成偏振观测，包括已知的仪器效应的日出/IMAX和日出/SP仪器。我们比较了模拟和观测到的光谱偏振信号。强蓝移和红移的斯托克斯V信号产生的位置，其中强的视线速度与强的视线分量的磁场。模拟事件的大小和强度小于观测到的，它们大多与下降流有关，与观测相反。在少数情况下，它们出现在颗粒上方，由于磁场和速度的强梯度而产生单个蓝色叶状斯托克斯V。在这些情况下，沿视线没有检测到磁场符号的变化。在模拟出流的情况下，比在没有水平场的情况下，发生更多的高速磁化流。模拟结果表明，观测到的事件的结果从磁通量的出现，重联可能会发生，但似乎不是必要的。

2014-08-26astro-ph.SR

根据HINODE观测太阳表面上的中尺度动力学

Mesoscale dynamics on the Sun's surface from HINODE observations

目的：太阳表面速度尺度的相互作用，从颗粒到超颗粒，仍然没有被理解，它们与磁场的相互作用也是如此。因此，我们的目标是更好地描述中尺度范围内的动力学，它位于上述两个尺度之间。方法：我们分析了48小时的高分辨率时间序列的安静的太阳光球在磁盘中心获得的太阳光学望远镜船上日之出。观测的视场为100 \arcsec $\times$ 100 \arcsec，通常包含四个超颗粒。我们详细监测颗粒的运动和演化以及径向磁场的运动和演化。结果如下：这种分析使我们能够更好地表征从颗粒的重复破碎发出的破碎颗粒树，特别是它们的寿命统计。使用浮动软木平流测量速度场，我们展示了他们的至关重要的作用，在平流的磁场和网络的建立。最后，由于时间序列的持续时间长，我们估计由水平运动引起的湍流扩散系数近似为$430 \mathrm{km}^2 \mathrm{s}^{-1}$。结论：这些结果表明，长寿命的家庭有助于形成的磁网络，并建议超颗粒可能是一个新兴的长度规模建立小磁性元素平流和集中的TFG流。我们的估计与这种水平运动的磁扩散可能会提供一个有用的输入平均场发电机模型。

2009-02-13astro-ph.SR

太阳表面对流中次表面流的作用：模拟超颗粒流和大尺度流的谱

The Role of Subsurface Flows in Solar Surface Convection: Modeling the Spectrum of Supergranular and Larger Scale Flows

我们的太阳水平速度功率谱模型的尺度大于颗粒使用两个组件的近似质量连续性方程。该模型采用四倍的密度尺度高度作为每个深度的垂直运动的积分（驱动）尺度。比这更大的尺度从更深的层随高度衰减。那些较小的假设遵循Kolomogorov湍流级联，在垂直对流运动的总功率匹配所需的混合长度公式传输的太阳光度。这些模型组件验证使用大规模辐射流体动力学模拟。我们得出两个主要结论：1。该模型预测显着更多的功率在低波数比在太阳光球水平速度谱中观察到的。2.电离在塑造观测到的太阳速度谱中起着次要的作用，通过减少部分氦电离区域的对流振幅。在采用真实状态方程的完全非线性三维辐射流体动力学模拟中也可以看到过量的低波数功率。这增加了最近的其他证据，表明太阳大规模对流运动的振幅明显低于预期。采用相同的功能跟踪算法与观测数据的模拟输出，我们表明，所观察到的低波数功率可以再现在流体动力学模型，如果大尺度模式的振幅在深层被人为地减少。由于大尺度模式的振幅降低，超颗粒尺度和更小的模式仍然是重要的对流热通量，即使在深层，这表明小尺度对流相关性保持通过大部分的太阳对流区。

2014-07-11astro-ph.SR

使用物理信息神经网络对太阳光球层进行数据驱动辐射流体力学模拟：概念验证

Data-driven radiative hydrodynamics simulations of the solar photosphere using physics-informed neural networks: proof of concept

本文首次提出用物理信息神经网络求解太阳光球层含时辐射流体力学方程，以观测为边界条件，实现数据驱动、物理自洽且时空连续的模拟，并展望其应用前景。

2025-05-08astro-ph.SR

平均太阳超颗粒的演化和波动性质

Evolution and wave-like properties of the average solar supergranule

太阳超颗粒化现象给我们带来了许多谜团。例如，以前在谱空间中的研究发现，超颗粒具有波动性质。在这里，我们研究，在真实的空间中，在一个范围内的空间尺度（从10到80毫米）的平均超颗粒的波浪状演变。我们通过表征相关网络磁场的演变来补充这一点。我们使用一年的数据从日震和磁成像仪（HMI）测量水平近地表流附近的太阳赤道应用时间距离日震多普勒和粒度跟踪强度图像。平均超颗粒流出（或流入）是通过平均超过10000个单独的流出（或流入）来构建的。用HMI视线观测研究了磁场的同期演化。我们确认和扩展以前的测量超颗粒波色散关系的角波数在50&lt;kR <270. We find a plateau for kR>120。在真实空间中，较大的超颗粒比较小的细胞经历更长周期和寿命的振荡。我们发现TD和LCT之间的良好协议，并获得波的性质是独立的跟踪率。观察到的网络磁场跟随超颗粒流的振荡，具有6小时的时间滞后。这种行为可以通过计算超颗粒流携带的软木塞的运动来解释。在太阳赤道附近的表面水平流中，超颗粒波的特征可以在真实空间中观测到。这些振荡流控制着网络磁场的演化，特别是它们解释了最近发现的平均超颗粒周围磁场的东西各向异性。背景流动测量，我们从多普勒频移不赞成超颗粒浅模型。

2018-05-31astro-ph.SR

磁场存在下的太阳色球粒形态变化

Morphological variations of solar granules in the presence of magnetic fields

Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院天文研究所）；Universidad Nacional de Colombia, Observatorio Astronómico Nacional de Colombia（哥伦比亚国立大学，哥伦比亚国家天文台）；Institut für Sonnenphysik (KIS)（太阳物理研究所）；Max-Plank Institute for Solar System Research（马克斯·普朗克太阳系研究所）

研究磁场对太阳色球粒形态的影响，通过分析色球粒的面积、形状和亮度变化，揭示磁场对对流能量传输的抑制作用。

2026-02-17astro-ph.SR

太阳Rossby波的时距日震学

Time-distance helioseismology of solar Rossby waves

上下文最近，我们用粒度跟踪和环图分析技术对六年的SDO/HMI资料进行分析，在近地面水平流场中发现了太阳Rossby波（r模）。目的。在这里，我们将时距日震学应用于SOHO/MDI和SDO/HMI组合数据集，这些数据集涵盖了从1996年5月到2017年4月的21年观测。这项研究的目标是在两个太阳周期和太阳的深层提供独立的确认。方法.我们已经测量了南北日震沿赤道的旅行时间，这是敏感的地下南北流动。为了降低噪声，在6 $^\circ$至30 $^\circ$的行进距离上对行进时间进行平均;平均距离对应于p模式下转折点0.91 $R_\odot$。将21年的走时测量时间序列分成三个7年的子集，并进行变换以获得共转框架中的功率谱。结果功率谱的峰值都出现在方位波数在$3 \leq m \leq 15$范围内的经典扇形Rossby波的频率附近。模式频率和线宽的模式与$m \leq 9$与以前的研究是一致的，而模式与$m \geq 10$的移动向较小的负频率由10- 20 nHz。虽然这些模式中的大多数具有大约几个月的e折叠寿命，但寿命最长的模式$m=3$具有超过一年的e折叠寿命。对于每种模式，赤道处的均方根速度在1--3 m s $^{-1}$范围内，其中最大值为$m\sim10$。在功率谱中没有发现$m=2$扇形模式的证据，这意味着该模式的均方根速度低于$\sim$ 0.5 m s $^{-…

2019-04-29astro-ph.SR

太阳耀斑预报的一种新方法

A New Approach to Solar Flare Prediction

由于自由磁能量耗散，需要电流密度的所有三个分量来计算加热速率。在这里，我们提出了一个新的模型，以确定是否在活动区（AR）光球的电阻加热率的增加的时间与随后发生的M和X耀斑的日冕的第一次测试。一个数据驱动的，3D，非力自由磁流体动力学模型限制到近光球区域被用来计算的时间序列的完整的电流密度和电阻加热率每单位体积$(Q(t))$在每个像素的中性线区域（NLR）的14 AR。该模型是由太阳动力学观测卫星（SDO）上的日震和磁成像仪测量的磁场${\bf B}$的时间序列驱动的。在每个AR像素中，从${\bf B}$的时间序列中滤除由于SDO轨道运动引起的伪多普勒周期。对于每个AR，累积分布函数（CDF）的值的NLR面积积分$Q_i(t)$的$Q(t)$被发现是一个标度不变的幂律分布基本上相同的观测CDF的总能量释放在日冕耀斑。这表明日冕耀斑和光球$Q_i$是相关的，并由相同的过程驱动。该模型预测$Q_i$峰值的值高于背景值几个数量级。这些尖峰由电流密度的非无力分量中的尖峰驱动。这些尖峰的时间与几小时到几天后的M或X耀斑的时间有着明显的相关性。尖峰出现在颗粒化尺度上，可能是水平电流片加热的特征。研究还发现，NLR无符号磁通量变化率相对较大的时间也与随后的M和X耀斑以及$Q_i$尖峰的时间相关。

2020-04-27astro-ph.SR