Study of horizontal flows in solar active regions based on high-resolution image reconstruction techniques
S. Vargas Dominguez
备注：
PhD thesis 2008. Instituto de Astrofisica de Canarias (Supervisors: Jose A. Bonet and Valentin Martinez Pillet). 269 pages, 106 figures, 20 tables (low resolution). Download a full-quality version at http://www.mssl.ucl.ac.uk/~svd/thesis_svargas.pdf
This thesis can be framed in a more general concept designated as "High resolution in solar physics". The first part of the thesis is dedicated to the topic of high-resolution observations and image restoration. It begins with a theoretical reviewing of the problem that represents the atmospheric turbulence and the instrumental aberrations on the image quality. This problem force us to implement post-facto image restoration techniques that, added to the real-time corrections performed by the Adaptive Optics, gives us images closer to reality. To have good solar observations overcoming the negative influence of the Earth' s atmosphere, one effort is being made with the development of the Sunrise mission. This project consists in a balloon-borne mission that will launch a 1-m telescope to the stratosphere and will record data with unprecedented temporal, spatial and spectral resolution. The main aim of Sunrise is to study the formation of magnetic structures in the solar atmosphere and their interaction with the convective plasma flows. The on-board instrument Imaging Magnetograph eXperiment (IMaX) will be able to produce magnetic field maps of extensive solar regions by measuring the light polarization in certain spectral lines. As a member of the IMaX team, I have developed an in-flight calibration method to characterize the aberrations affecting the images in IMaX. The second part of the thesis is centered on the study of horizontal flows in solar active regions. Data from ground-based and space observations are used as well as reconstruction techniques to restore the images. We focus on the proper motions of structures in and around solar active regions. The way to quantify the horizontal flows in the field-of-view consist of using local correlation tracking techniques that generate flow maps.
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）
The existence of the Lambda effect in the solar convection zone indicated by SDO observations
利用太阳动力学观测站（SDO）的数据，对太阳巨电池在北（南）半球的正（负）水平雷诺应力的经验发现（Hathaway et al. 2013）进行了讨论，讨论了其对太阳/恒星差异旋转理论的影响。在忽略纬向环流的情况下，求解非线性雷诺方程的角速度，我们发现北半球的水平雷诺应力在太阳对流区的表面总是负的，而在太阳对流区的大部分，由于Lambda效应的作用，水平雷诺应力是正的。描述刚性旋转各向异性湍流的角动量输运并避免对流区的刚体旋转的Lambda效应在旋转速率$Ω$的三次方的水平方向上，并且总是指向赤道。没有Lambda效应的理论也可能仅通过纬向环流的作用提供观测到的太阳自转规律，这导致了与观测到的符号相反的水平雷诺应力。
Recent Advances in the Exploration of the Small-Scale Structure of the Quiet Solar Atmosphere: Vortex Flows, the Horizontal Magnetic Field, and the Stokes-V Line-Ratio Method
我们回顾了（i）太阳大气中涡旋流的观测和数值模拟以及（ii）平静太阳区域水平磁场的测量。首先，我们讨论了各种表现形式的旋涡流，并强调调解漩涡运动的磁场的太阳表面附近的光球层和色球层的高层的作用。我们重新审视现有的太阳表面磁对流的模拟运行方面的旋涡流，并比较以前获得的结果。其次，我们回顾了与测量太阳宁静区磁场角分布相关的矛盾结果和问题。此外，我们回顾了斯托克斯-V-振幅比方法的线Fe I 630.15和630.25 nm。我们得出的结论是，最近发现的两个不同的人口在散点图中的这个比例不能被解释为“未塌陷”和“塌陷”的领域，但它们源于弱颗粒磁场和弱冠层场位于颗粒之间的边界和粒间空间。基于新的模拟运行，我们重申了先前的研究结果的水平场分量的优势超过垂直的，特别是在上层光球和色球层的底部。
Multi-height probing of horizontal flows in the solar photosphere
Astronomical Observatory（天文台）；Institute for Solar Physics（太阳物理研究所）；Department of Astronomy, Faculty of Mathematics, University of Belgrade（贝尔格莱德大学数学系天文学系）；High Altitude Observatory, NSF National Center for Atmospheric Research（高空气象观测站，美国国家科学基金会国家大气研究中心）；University of Wisconsin - Green Bay（威斯康星大学绿湾分校）；Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado（科罗拉多大学大气与空间物理实验室）；Department of Astrophysical and Planetary Sciences, University of Colorado at Boulder（科罗拉多大学博尔德分校天体物理学与行星科学系）；National Solar Observatory, University of Colorado Boulder（美国国家太阳天文台，科罗拉多大学博尔德分校）；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利群岛天体物理研究所）；Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna（拉古纳大学天体物理学系）；Environment and Climate Change Canada, Science and Technology Branch, Meteorological Research Division（加拿大环境与气候变化部，科技司，气象研究处）
Dynamics of the solar magnetic bright points derived from their horizontal motions
与太阳低层大气小尺度磁场有关的亚弧秒亮点（BP）是由光球颗粒演化平流产生的。我们测量了在两个波长上观测到的与BPs水平运动有关的各种量，包括速度自相关函数。在\textit{Swedish 1-m Solar Telescope}（\textit{SST}）进行的宽带H $α$观测的1小时时间序列，和与太阳光学望远镜观测的4小时\textit{Hinode} \textit{G} -波段时间序列在这项工作中使用。我们跟踪了97例\textit{SST}和212例\textit{Hinode} BP，分别测量了3800和1950个个体速度。与\textit{Hinode}数据的30 s相比，其5 s的高节奏，我们更强调来自\textit{SST}数据的结果。由\textit{SST}实现的BP位置不确定性低至3 km。位置误差对观测速度方差的贡献为0.75 km $^2$ s $^{-2}$。两个方向上的\textit{raw}和\textit{corrected}速度测量，即，$(v_x,v_y)$具有高斯分布，其标准偏差分别为$(1.32,1.22)$和$(1.00, 0.86)$ km s $^{-1}$。BP运动的相关时间约为$22 - 30$ s。我们构建的水平运动的功率谱作为频率的函数，一个量，这是有用的和相关的生成的阿尔文波的研究。光球湍流扩散在小于200秒的时间尺度被…
Inferring photospheric horizontal flows from multiple observations with SUVEL models
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；School of Earth and Space Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学地球和空间科学学院）；National Key Laboratory of Deep Space Exploration, School of Earth and Space Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学地球和空间科学学院深空探测国家重点实验室）；CAS Center for Excellence in Comparative Planetology/CAS Key Laboratory of Geospace Environment/Mengcheng National Geophysical Observatory, University of Science and Technology of China（中国科学院比较行星学卓越创新中心/中国科学院地空间环境重点实验室/蒙城国家地球物理观测台，中国科学技术大学）；Solar Physics & Space Plasma Research Center (SP2RC), School of Mathematical and Physical Sciences University of Sheffield（谢菲尔德大学数学与物理学院太阳物理与空间等离子体研究中心）；Department of Astronomy, Eötvös Loránd University（罗兰大学天文学系）
Photospheric horizontal magnetic field decrease preceding a major solar eruption
Planetary Environmental and Astrobiological Research Laboratory (PEARL), School of Atmospheric Sciences, Sun Yat-sen University（中山大学大气科学学院行星环境与天体生物学研究实验室）；CAS center for Excellence in Comparative Planetology（中国科学院比较行星学卓越中心）；Key Laboratory of Tropical Atmosphere-Ocean System, Sun Yat-sen University, Ministry of Education（中山大学热带海洋-大气系统教育部重点实验室）
Statistical Analysis of the Horizontal Divergent Flow in Emerging Solar Active Regions
太阳活动区（AR）被认为是由对流区的磁场形成的。我们的通量出现模拟显示，一个强大的水平发散流（HDF）的未磁化的等离子体出现在光球通量开始出现之前。在我们早期的研究中，我们分析了单个AR的HMI数据，并确认了实际太阳中存在这种前体等离子体流。在本文中，作为我们早期研究的延伸，我们对HDFs进行了统计分析，以进一步研究它们的特性并更好地确定属性。从SDO/HMI数据中，我们在14个月的时间内拾取了23个通量出现事件，其总通量范围从10^{20}到10^{22} Mx。在23个选择的事件中，6个清晰的HDFs被我们在早期研究中开发的方法检测到，7个HDFs被添加到这个统计分析中。我们发现HDF的持续时间平均为61分钟，最大HDF速度平均为3.1 km s^{-1}。我们还估计了地下磁通量的上升速度为0.6-1.4 km s^{-1}。这些值与我们之前的单事件分析以及我们的模拟结果高度一致。观察结果使我们得出结论，HDF是AR出现的最早阶段的常见特征。此外，我们的HDF分析能够确定无法直接测量的新兴油田的地下特性。
Dynamics of the photosphere along the solar cycle from SDO/HMI
由于太阳的全球磁场有一个活动周期，人们期望观察到光球层中可见的流动的动力学性质的某些变化。通过分析SDO/HMI观测的连续强度、多普勒速度和纵向磁场，我们研究了太阳活动周期间的流场。我们首先在盘中心采集了6年的太阳周期数据，时间步长为48小时，以研究连续统强度和磁场的整体演化。然后，我们集中在30个6小时序列的安静地区没有任何残留的磁活动分开6个月，在夏季和冬季，当磁盘中心纬度B 0接近零。水平速度是从位于盘中心的216.4Mm x 216.4Mm的视场上的局部相关跟踪技术导出的。我们在盘中心的测量显示了沿太阳活动周期的中、超颗粒尺度之间流动性质的稳定性。独立于大尺度发电机在盘中心局部产生的网络磁场，连同连续对比度、垂直和水平流动，在太阳活动周期间似乎保持恒定。
