The emergence and growth of the flux transport dynamo model of the sunspot cycle
太阳黑子周期是由发电机过程产生的太阳磁场周期。太阳发电机的中心思想是太阳的环向和极向磁场相互维持。我们讨论了相关的观测数据，太阳黑子（这是表现的环向场）和太阳的极向场。我们指出，太阳的差异旋转如何延伸出极向场，主要是在对流区的底部产生的环向场，从那里的部分，这个环向场可能会上升，由于磁浮力产生太阳黑子。在通量输运发电机模型中，倾斜双极黑子对的衰变通过Babcock-Leighton机制产生极向场。在这类模型中，太阳的赤道环流，在太阳表面是极向和赤道的对流区的底部，在磁通量的传输中起着至关重要的作用。我们最后指出，与发电机过程相关的各种随机波动可能在产生太阳黑子周期的不规则性中起着关键作用。
2022-12-30 astro-ph.SR
Surface flux transport modeling for solar cycles 15--21: effects of cycle-dependent tilt angles of sunspot groups
我们使用表面通量输运模型模拟了1913年至1986年太阳的表面磁场和开放通量，该模型包括观测到的太阳黑子群倾斜的周期变化。该模型再现了经验推导的太阳开放磁通量的时间演化，和极性场的反转时间。我们发现，无论是极场和轴向偶极矩从这个模型产生的周期最小值附近的强度相关的后续周期。
2010-06-15 astro-ph.SR
Stokes Diagnostics of Magneto-Acoustic Wave Propagation in the Magnetic Network on the Sun
太阳的大气层是磁性结构的，并且是高度动态的。由于磁结构存在的区域的动态性质，波可以在其中激发。对太阳磁网络中小尺度磁通量集中的波传播的数值研究表明，激发模式的性质取决于驱动运动发生的等离子体β值（气体与磁压的比值）。考虑到这些波应该引起可观察到的特征签名，我们已经尝试了从磁声波传播的数值模拟合成出射光谱的研究。我们发现，当空间分辨率足够高以清晰地分辨磁元件时，可以检测到磁元件中波传播的特征，从而能够在通量集中的不同区域进行观测。探测通量集中周围的各种视线的可能性具有揭示磁流体动力学波和模式转换的不同模式的潜力。我们强调的可行性，使用斯托克斯-V不对称性作为诊断工具来研究波传播内的磁通量浓度。这些量可以与现有的和新的观测结果进行比较，以便对不同的波激发机制进行约束。
2011-12-19 astro-ph.SR
Multi-layer study of wave propagation in sunspots
我们分析了太阳黑子中的波从光球到色球层的传播，使用时间序列的同空间Ca II H强度谱（包括其线混合）和偏振光谱的Si I 10827和He I 10830多重态。从这些线的多普勒频移，我们检索沿视线在几个高度的速度的变化。相位谱用于获得振荡信号之间的关系。我们的分析揭示了驻波在低于4兆赫的频率和连续传播的波在较高的频率，陡峭的冲击在色球层接近形成高度的Ca II H核心。Ca II H中观察到的非线性比He I线弱。我们的分析表明，钙II H核心的形式在一个较低的高度比He I 10830线：约20秒的时间延迟之间的多普勒信号在两个波长检测测量。根据牛顿冷却定律，将线性慢磁声波在有辐射损耗的分层大气中的传播模型拟合到相位谱上，并推导出谱线的形成高度差。我们发现，线性模型描述了波的传播形成高度的Ca II H，非线性开始变得非常重要。
2010-08-24 astro-ph.SR
Computing Helioseismic Sensitivity Kernels for the Sun's Large-Scale Internal Flows using Global-Scale Wave-Propagation Simulations
在太阳表面可观测到的日震波可以用来探测太阳内部的性质。通过测量日震在地表不同位置之间的走时，可以使用所谓的灵敏度核来推断流动和其他内部性质，灵敏度核将走时偏移量与内部性质的变化联系起来。特别是，灵敏度内核的流量已经开发在过去，使用射线或玻恩近似，并已被用来推断太阳内部的流动，如日冕环流，这是特别感兴趣的理解太阳的结构和动力学。在这里，我们介绍了一种新的方法来推导三维灵敏度内核的大规模水平流在太阳内部。我们进行全球太阳波传播模拟，通过784个小流量扰动单独放置在模拟太阳的内部，并测量这些扰动引起的日震走时的变化。每个测量值对应于连接流扰动速度和灵敏度核的线性方程。通过求解由此产生的耦合线性方程组，我们推导出水平流的三维灵敏度内核，具有纵向分量（平行于波的行进方向）和横向分量（垂直于波的行进方向）。的内核表现出“香蕉”的形状，类似的内核使用玻恩近似方法，并表明，横向分量是不可忽略的内部流反演。
2021-02-12 astro-ph.SR
On the Tachocline Zone Location in the Sun, the Luminosity Transport time scale, the Rotational Inertia and their Time Variation in Standard Solar Evolution Models
使用GONG标准太阳演化模型对太阳从ZAMS阶段的演化进行采样的研究显示了以下内容。速斜带的位置几乎是固定的，因为它不受壳燃烧的影响，尽管它与太阳的膨胀共同移动，直到现在的4.6 Gyr。太阳的光度输运时间尺度完全由光子扩散控制，在演化过程中从204000年减少到187000年。太阳的转动惯量从6.73x10^46 kg m^2逐渐增加到目前的7.09x10^46 kg m^2，但在同一时期，惯性常数从0.0911减小到0.0736。
2014-02-22 astro-ph.SR
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
Investigation of two coronal mass ejections from circular ribbon source region: Origin, Sun-Earth propagation and Geo-effectiveness
在这篇文章中，我们比较了两个日冕物质抛射（CME）的性质，这两个CME具有相似的源区特征，但在后期阶段具有不同的演化行为。我们讨论了这两个事件的近太阳的特点，行星际演化，和地球的有效性。我们仔细分析了这些事件的启动和传播参数，以建立精确的CME-ICME连接及其近地后果。第一次事件与弱磁暴扰动指数（Dst $\approx$ -20 nT）有关，而第二次事件与强磁暴（Dst $\approx$ -119 nT）有关。利用日震和磁成像仪（HMI）观测了活动区的黑子结构及其演化。对于源区域成像，我们依赖于从大气成像组件（AIA）上的太阳动力学天文台（SDO）和H $α$过滤图从太阳塔望远镜在Aryabhatta观测科学研究所（ARIES）获得的数据。对于这两个日冕物质抛射，来自源区的通量绳喷发引发了强度相似的耀斑（$\approx$ M1）。在太阳源区的爆发，我们观察到的圆形带状耀斑（CRF）的情况下，表明在活动区日冕的扇形脊柱磁配置。
2021-10-20 astro-ph.SR
Cycling Dynamo in a Young Sun: Grand Minima and Equatorward Propagation
我们评估的全球规模的发电机行动中实现了一个类似太阳的恒星以三倍于太阳的速度旋转的模拟。三维磁流体滞弹性球谐程序，使用斜率限制扩散，捕捉对流和发电机过程中这样一个年轻的太阳。模拟是在一个球壳，包括3.8密度尺度高度的太阳能对流区。我们发现，发电机行动具有高度的时间变化发生，许多周期性的极性反转每6.2年。磁场能量也会有规律地上升和下降，完成一个极性周期需要两个磁场能量周期。这些磁能循环是由洛伦兹力对差动旋转的反馈引起的，而极性反转是由于赤道发电机和极地发电机的空间分离而存在的。此外，赤道迁移的环向场被发现，这是联系到不断变化的差异旋转和近地面剪切层。这个模拟也进入了一个持续大约20年的最小值，之后发电机恢复了其正常的极性周期。
2013-10-31 astro-ph.SR
Non-linear propagation of kink waves to the solar chromosphere
宁静太阳中的小尺度磁场浓度（磁性元素）被认为有助于太阳大气层上层的能量收支，因为它们被观察到支持大量的MHD模式。近年来，在太阳大气层的不同高度，从光球层到日冕，观测到了磁性元素的扭折波。然而，这些波的传播尚未得到充分评估。我们的目标是研究扭折波在太阳大气中小磁性元素中的传播。我们分析了光谱偏振数据的高质量和长时间的光球安静的太阳区域附近的磁盘中心观察到的分光偏振仪CRISP在瑞典太阳望远镜（SST），并补充同步和同空间宽带色球观测同一地区。我们的研究结果揭示了一个明确的向上传播的频率高于$~2.6$兆赫的扭结波。此外，还观察到非线性传播过程的签名。通过比较光球和色球的功率谱，至少在分析数据所处的大气高度上没有发现能量耗散的特征。这意味着扭结波携带的大部分能量（在研究中的频率范围$< 17$ mHz内）流向太阳大气层的上层。
2015-02-25 astro-ph.SR
Subdiffusive transport in intergranular lanes on the Sun. The Leighton model revisited
本文研究了与太阳光球层磁场有关的磁亮点的随机运动。在短时间范围内[0-20分钟]的MBP运输具有亚扩散特性，因为磁通量倾向于在流场的汇处积累。这样的行为可以严格地描述在一个连续的时间随机行走导致分数福克-普朗克动力学的框架。这种形式主义，适用于分析的太阳磁场的次扩散，推广莱顿的模型。
2011-11-14 astro-ph.SR
Surface Flux Transport on the Sun
本文综述太阳表面磁通量输运模型，重点分析输运参数与源项对太阳活动周末极区磁场预测的影响，并总结超越经典模型的研究方向。
2023-05-11 astro-ph.SR
Predicting the Sun's Polar Magnetic Fields with a Surface Flux Transport Model
太阳的极地磁场与太阳活动周期的变化直接相关。在一个周期的开始（最小值）的极场强度决定了该周期的后续振幅。此外，极场在周期最大值时的反转，从根本上改变了银河系宇宙射线在日光层中的传播。我们描述了一个表面磁通量传输模型，平流的磁通量出现在活跃的地区（太阳黑子）使用的近地表流动的详细观测，运输的磁性元素。这些流动包括轴对称的差分旋转和对流和非轴对称的细胞对流（超颗粒），所有这些都随时间变化的模型中所示的直接观测。我们使用这个模型与从全磁盘磁图同化的数据，以1996年5月至2013年7月的15分钟间隔产生太阳磁场的全表面地图（所有太阳黑子周期23和上升到最大周期24）。我们测试了这个模型的可预测性，使用这些地图作为初始条件，但每天的太阳黑子面积数据用于提供新的磁通量的来源。我们发现，在周期最小的极场和极场反转在周期最大的强度可以可靠地预测到三年前。我们包括了对第24周期极场反转的预测。
2013-11-04 astro-ph.SR
3D numerical MHD modeling of sunspots with radiation transport
太阳黑子精细结构的模拟在过去已经结合了理想化的磁对流模拟和简化的模型，规定的磁场和流动结构在很大程度上。数值方法和计算能力的进步使最近的三维辐射MHD模拟整个太阳黑子的足够的分辨率，以解决本影点和半影细丝的细节。在简要回顾了最近的发展，我们专注于磁对流过程负责的半影区的复杂的磁结构和机制，导致驱动强水平外流的半影区（Evershed效应）。大部分的能量和质量是在比半影的径向范围更小的尺度上传输的。黑子半影中强烈的水平外流是由于动能沿着暗条的再分配而产生的。这种再分布主要是通过洛伦兹力来促进的，而水平压力梯度只起很小的作用。Evershed流是强磁化的：虽然我们看到垂直场的强烈减少，但水平场分量在细丝内增强。
2010-11-03 astro-ph.SR
Evolution of the Sun's Polar-fields and the Poleward Transport of Remnant Magnetic Flux
对天气磁图和相关代用数据进行了分析，以研究太阳极地磁场的演变。对大尺度磁场的时纬分析表明，大尺度磁场的纬向结构和极场的形成具有周期性变化。出射和剩余磁通量的时纬分布使我们能够检查最近周期的个别特征。主要是以下极性的极向运输贡献了大部分的极通量，并导致极场逆转。太阳两极的主极性多次逆转在第20和21周被发现。三重逆转是由后续和领先的极性剩余通量浪涌。太阳磁场在第20- 24周的时间-纬度分析揭示了以负倾斜（非乔伊倾斜）为主的区域和违反黑尔极性定律的活动区域的出现。非Joy和反Hale活动区的衰变导致剩余磁通量激增，这扰乱了磁通量传输的正常秩序，有时导致极场的多次反转。对局部和大尺度磁场因果关系的分析提高了我们对太阳极场减弱的理解。
2019-02-01 astro-ph.SR
Helioseismology of sunspots: how sensitive are travel times to the Wilson depression and to the subsurface magnetic field?
为了评估日震学探测太阳黑子的地下结构和磁场的能力，我们需要确定日震旅行时间如何依赖于太阳黑子模型的扰动。在这里，我们数值模拟的f，p1和p2波包通过磁性太阳黑子模型的传播。在我们考虑的模型中，威尔逊凹陷高度的~50 km变化和地下磁场几何形状的变化都可以在观测噪声水平之上检测到。我们还发现，由于太阳黑子模型的变化，旅行时间的变化必须通过计算改变参考太阳黑子模型的影响，而不是通过计算改变安静的太阳模型中的地下结构的影响来建模。对于p1模式，后者是错误的四倍。总之，MHD波传播的数值模拟是解释太阳黑子对地震波形影响的重要工具。
2013-03-25 astro-ph.SR
On Sun-to-Earth Propagation of Coronal Mass Ejections: 2. Slow Events and Comparison with Others
作为快速日冕物质抛射（CME）日地传播的后续研究，我们结合日光层成像和现场观测，研究了慢速CME的日地传播特征。本研究选择了三个特别感兴趣的事件，即2010年6月16日，2011年3月25日和2012年9月25日的CME。我们将慢速CME与快速和中速事件进行了比较，并获得了补充\citet{liu13}试图创建CME太阳到地球传播的一般图片的关键结果：（1）一个典型的慢速CME的日地传播可以近似地用两个阶段来描述，一个是逐渐加速到大约20-30个太阳半径，接着是在平均太阳风水平附近几乎不变的速度，（2）不同类型的CME之间的比较表明，较快的CME往往加速和减速更快，加速和减速的停止距离更短。（3）中速和慢速CME在达到1 AU之前都具有与平均太阳风水平相当的速度，（4）慢速日冕物质抛射由于运动缓慢，很有可能与日地空间中的其他太阳风结构相互作用，为增强空间天气提供关键成分，（5）这里研究的慢日冕物质抛射在地球上缺乏强磁场，但倾向于保持轴大致垂直于太阳径向的磁绳结构。我们还提出了一个“最佳”的战略，三角测量的概念，在确定CME的太阳到地球的运动学，这有助于澄清混乱的CME几何假设的三角测量和改进CME的分析和观测。
2015-12-25 astro-ph.SR physics.space-ph
Mean field models of flux transport dynamo and meridional circulation in the Sun and stars
本文综述了太阳与恒星磁活动周相关的平均场理论、通量输运发电机模型及子午环流机制，探讨了磁场与环流的相互作用，并指出多方法协同将推动领域发展。
2023-02-18 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
Statistical investigation of wave propagation in the quiet-Sun using IRIS spectroscopic observations
本研究利用IRIS光谱观测宁静太阳，通过统计多普勒速度时间序列和相位差分析，揭示了不同大气层的振荡周期特征，并提出了磁声波在太阳大气中双向传播的机制。
2024-03-15 astro-ph.SR
Helioseismic holography of simulated sunspots: magnetic and thermal contributions to travel times
波通过太阳黑子的传播涉及声波和磁波之间的转换。此外，太阳黑子的热结构与安静太阳的热结构有很大不同。因此，对太阳黑子的当地日震测量结果的解释长期以来一直是一个挑战。为了理解这些测量结果，我们对太阳黑子中的波传播进行了数值模拟。日震全息测量所得到的模拟波场显示定性协议与实际太阳黑子的观测。我们使用额外的数值实验来确定，分别，太阳黑子的热结构的影响和太阳黑子磁场的直接影响。我们使用射线近似表明，热（非磁性）太阳黑子模型中的走时偏移主要是由威尔逊凹陷引起的波路径变化产生的，而不是波速度的变化。这表明，太阳黑子地下结构的反演必须考虑到密度的局部变化。在水平相速度和频率的某些范围内，在全磁太阳黑子模型和热模型中测量的旅行时间之间存在一致性（在模拟中的噪声水平内）。如果这一结论被证明对大范围的模型都是可靠的，那么它将为太阳黑子结构的反演提供一条道路。
2016-08-17 astro-ph.SR
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
Investigation of the Forces that Govern the Three-Dimensional Propagation and Expansion of Coronal Mass Ejections from Sun to Earth
在这项研究中，我们分析了九个CME从太阳到地球的遥感和原位数据集观察。迄今为止，这是使用多视点遥感和现场数据对地球撞击CME进行的最大规模的研究。然而，同一CME的遥感和原位数据不能直接比较。因此，我们使用几个模型来参数化这两个数据集。利用模型结果，我们能够比较遥感和原位方法得出的到达时间、地球撞击速度、内部磁场、大小和方向。从推导的运动学，我们比较预测的到达时间和影响速度与现场数据。我们发现，即使是几乎连续的观测和最好的可用模型的日冕物质抛射的结构，仍然有一个显着的预测值的误差。我们估计的各种力量CME预测的三个理论模型CME的传播和扩张，并比较这些结果与观测结果。我们发现Chen（1989）的磁绳模型与观测结果最吻合。利用磁绳模型，我们可以从遥感数据中预测出近地日冕物质抛射的内部磁场，精度可达一个数量级。最后，我们比较了从遥感和原位数据预测的日冕物质抛射的大小和方向。我们发现，从两个数据集得出的值之间的协议很少。
2012-06-19 astro-ph.SR
A study of sunspot 3 minute oscillations using ALMA and GST
波和振荡是重要的太阳现象，不仅因为它们可以在色球层中传播和耗散能量，还因为它们携带了关于它们传播的大气结构的信息。在太阳黑子本影区观察到的三分钟振荡的性质被认为是磁流体动力学（MHD）波从光球层以下向上传播的影响。我们提出了一个研究太阳黑子振荡和波传播在NOAA AR 12470使用约一个小时长的数据集获得的2015年12月17日由阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA），古德太阳望远镜（GST）在大熊太阳天文台（BBSO），大气成像组件（AIA）上的太阳动力学天文台（SDO），界面区成像光谱仪（IRIS）ALMA的数据是独一无二的，它提供了太阳黑子色球层直接温度测量的时间序列。ALMA图像的两秒节奏使我们能够很好地解决色球层中典型的太阳黑子振荡的三分钟周期。傅立叶分析应用于ALMA频带3（$\sim$ 100 GHz，$\sim$ 3 mm）和GST H $α$数据集以获得功率谱以及振荡相位信息。我们分析了波的传播特性，结合多个波长，探测太阳大气的物理参数在不同的高度。我们发现，ALMA的温度波动与预期的传播声波是一致的，轻微的不对称性表明非线性陡峭。
2021-11-10 astro-ph.SR
Variations in the axisymmetric transport of magnetic elements on the Sun: 1996-2010
我们测量的轴对称运输的磁通量在太阳上的交叉相关的窄条的数据从线的视线磁测图获得在96分钟的节奏由MDI仪器上的欧空局/美国宇航局SOHO航天器，然后平均的流量测量在每个会合旋转的太阳。我们的测量结果表明，轴对称流在太阳活动周期中有系统地变化。微分旋转在最大值处比在最小值处弱。在最小值时，回旋流更快，在最大值时更慢。接近周期23/24最小值时的反流流速明显快于周期22/23最小值。平均纬度分布大体上是一个简单的正弦曲线，延伸到两极，在大约$35\degr$纬度处达到峰值。随着太阳活动周期的推进，太阳黑子带的流入模式逐渐形成，并与太阳黑子带同步向赤道方向移动。这些流入伴随着扭转振荡。这种关联与科里奥利力作用于流入的影响是一致的。与这些流入相关联的赤道运动被确定为在周期最大值处净极向流减少的来源。我们还发现极地逆环流（高纬度地区的向赤道流动）在1996年至2000年在南部和2002年至2010年在北部。我们表明，这些测量的流量不受超颗粒化所产生的非轴对称扩散运动。
2011-03-29 astro-ph.SR
Coronal Mass Ejections from the Sun - Propagation and Near Earth Effects
由于我们对空间技术的依赖，对近地空间环境干扰的认识证明越来越重要。来自太阳的地球定向日冕物质抛射（CME）是空间天气扰动的主要驱动力。因此，对日冕物质抛射、其运动学及其近地效应的研究越来越重要。CME在地球附近的影响通常表现为银河系宇宙线强度的短暂下降，这被称为福布什下降（FD）。在这篇论文中，我们使用位于Ooty的GRAPES-3 μ子望远镜的FD观测来探测CME的结构及其相关的激波。我们已经确定，银河系宇宙射线向日冕物质抛射的累积扩散是导致FD的主要机制（第3章）。这种扩散通过CME和激波之间的湍流鞘区发生。我们的主要结果之一涉及在这一地区的湍流水平。我们已经定量地建立了由磁场湍流辅助的交叉场扩散解释了所观察到的FD和鞘层区域的磁场增强之间的滞后（第4章）。在这篇论文中，我们还研究了CME的驱动力的性质。利用来自STEREO太空船上SECCHI日冕仪的CME数据，我们发现了这些CME内部磁场配置的非无力性质的证据，这是（经常被引用的）洛伦兹自作用力驱动的基础（第5章）。综上所述，本论文的工作是对日冕物质抛射从典型观测场向地球传播的一次全面的尝试。
2014-07-16 astro-ph.SR
A theoretical model of torsional oscillations from a flux transport dynamo model
假设扭转振荡是由与太阳黑子周期相关的磁场的洛伦兹力驱动的，我们使用一个通量输运发电机来模拟它，并解释它在太阳黑子周期开始前的高纬度开始。
2010-08-12 astro-ph.SR
Production of sunspots and their effects on the corona and solar wind: Insights from a new 3D flux-transport dynamo model
我们提出了一个三维数值模型的产生和演变的磁场在太阳对流区，太阳黑子的产生和贡献的大尺度磁场的周期性逆转。然后，我们评估了这种发电场对日冕和太阳风结构的影响。该模型求解感应方程，其中速度场是规定的。这个速度场是类太阳的差异自转和纬向环流的组合。我们开发了一种算法，使内部产生的磁通量被强制运输到表面，以产生双极点。我们发现那些倾斜的双极磁性区域包含足够量的通量来周期性地逆转极磁场并维持发电机作用。然后，我们跟踪这些磁功能在表面的演变过程中的几个连续的磁周期和分析其影响的拓扑结构的日冕和太阳风的属性（分布的流光和日冕洞，慢和快的风流）与当前的太阳观测。
2018-01-29 astro-ph.SR
Towards Waveform Heliotomography: Observing Interactions of Helioseismic Waves with a Sunspot
我们调查日震波，起源于有效的点源与太阳黑子的相互作用。这些波重建从观测到的随机波场在太阳上的光球多普勒速度信号的互相关。我们选择了相对于太阳黑子不同位置的波源，分别研究了p模和f模波。结果揭示了波与黑子相互作用引起的波形扰动的复杂图像。特别是，它被发现，对于波起源于外部的太阳黑子，p-模式波穿越太阳黑子的振幅减小和略高的速度，和波的振幅和相位得到大部分恢复到安静的太阳值后，通过太阳黑子。f模波在经过黑子后振幅有所减小，但减小后的振幅不再恢复。波的传播速度在遇到太阳黑子之前和在太阳黑子内部没有变化，但是波前在穿过太阳黑子之后变得比参考波快。对于来自太阳黑子本影内部的波，f-和p-模式波在所有传播过程中都显示出显著的振幅减小和更快的速度。交叉关联函数的正负时滞的比较显示了f-和p-模式波的波形变化的明显不对称性。我们认为，在这篇文章中发现的与太阳黑子相互作用的日震波的波形变化可以用于开发一种类似于地球的波形层析成像的波形日震层析成像方法。
2010-11-16 astro-ph.SR
Cosmic-ray propagation around the Sun: investigating the influence of the solar magnetic field on the cosmic-ray Sun shadow
宇宙线日影是由高能带电宇宙射线被太阳及其磁场阻挡和偏转而产生的，已被多种实验观测到，如Argo-YBJ、HAWC、Tibet和IceCube。最值得注意的是，阴影的大小和深度最近被证明与11年的太阳周期有关。这些测量有助于弥合太阳物理学和高能粒子天体物理学之间的差距，需要对日冕磁场中的宇宙射线传播有坚实的理论理解。本文的目的是建立宇宙射线太阳阴影的理论预测，以便识别可用于更详细研究这种联系的可观测量。为了确定宇宙线的太阳阴影，我们数值计算的带电宇宙射线的轨迹在5-316 TeV的能量范围内为五个不同的质量数。我们提出并分析了质子和铁，以及通常测量的宇宙射线组成的阴影图像。我们确认的观测建立的阴影效应的大小和平均太阳黑子数和太阳周期期间的磁场的极性之间的相关性。我们还表明，在低太阳活动，太阳的阴影的行为类似于偶极子，我们发现一个非单调的依赖于能量。特别是，阴影可以变得比完全未磁化的太阳所预期的几何圆盘明显得多。对于太阳活动频繁的时期，我们预测阴影单调地依赖于能量，并且对于所有测试的能量，阴影通常比几何阴影弱。这些效应在太阳阴影的能量分辨测量中应该是可见的，并且在未来可能成为太阳磁场混乱程度的独立测量。
2020-11-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Activity variation driven by flux emergence and transport on Sun-like stars
在G矮星中，随着自转速率的增加，恒星黑子的表面分布、覆盖范围和寿命都偏离了类似太阳的模式。我们建立了一个数值平台，其中包括大规模的旋转和表面流的影响，旨在模拟不断变化的表面图案在一个活动周期高达8倍的太阳旋转和通量出现率。在对流区的底部，我们假设一个太阳投影蝶形图。然后，我们按照旋转扭曲的轨迹上升薄通量管，以获得纬度和倾斜角。利用它们作为源分布，我们运行了一个带有太阳参数的地表通量输运模型。我们的模型预测的表面分布的有符号的径向场和星点，定性地同意与观测。
2018-12-21 astro-ph.SR
Propagation of the 2012 March Coronal Mass Ejections from the Sun to Heliopause
2012年3月，太阳展示了非凡的活动。特别是，活动区NOAA AR 11429发射了一系列大的日冕物质抛射（CME），当它随太阳从东向西旋转时，STEREO成像。这些持续的喷发预计将产生一个席卷日光层的扰动物质的全球外壳。在地球附近观测到一组激波和行星际日冕物质抛射（ICME），并使用MHD模型从1 AU向外传播。瞬态流相互作用，这擦除源的记忆，并导致一个大的合并的相互作用区域（MIR）与前一个冲击。MHD模型预测，激波和和平号将在2013年4月22日左右达到120 AU，这与旅行者1号探测到的射电辐射周期和银河系宇宙射线的瞬态扰动时间吻合得很好。这些结果对于了解日冕物质抛射在外层日光层中的“命运”是很重要的，并提供了太阳风层顶位于距离太阳约120天文单位的信心。
2014-05-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Penumbral structure and outflows in simulated sunspots
太阳黑子是可见太阳表面上的磁场集中，强烈影响其内部和周围的对流能量传输。太阳黑子外围区域（半影区）显示出沿近水平磁场通道的系统性径向向外流动。这些流动是在100年前发现的，存在于所有完全发育的太阳黑子中。使用一个全面的数值模拟的太阳黑子对，我们表明，半影结构与这样的外流形式时，平均磁场倾斜垂直超过约45度。系统流出是对流的一个组成部分，提供向上的能量传输，并导致由倾斜磁场的存在下引入的各向异性。
2009-07-13 astro-ph.SR
Transport of the magnetic flux away from a decaying sunspot via convective motions
本文利用GST和HMI观测研究太阳黑子衰减，发现碎裂米粒组织树（TFGs）通过约束移动磁特征（MMFs）沿其边界运动，在磁场扩散和黑子衰减中起关键作用。
2024-04-01 astro-ph.SR
The treatment of magnetic buoyancy in flux transport dynamo models
通量输运发电机模型的一个重要组成部分是由于磁浮力通过对流区产生双极黑子的环形磁场的上升，然后由于Babcock-Leighton机制从这些双极黑子产生极向磁场。多年来，两种处理磁浮力的方法，局部方法和非局部方法已被不同的小组广泛使用，在构建的二维运动学模型的通量输运发电机。我们回顾这两种方法，并得出结论，他们都不是完全令人满意的，大概是因为磁浮力是一个固有的三维过程。我们还指出，到目前为止，我们还没有正确的理解为什么太阳黑子的出现只限于相当低的纬度。
2015-11-12 astro-ph.SR
Plasma flow vs. magnetic feature-tracking speeds in the Sun
我们模拟的磁特征跟踪（MFT）的速度，在一维和二维的平流扩散传输模型。通过沉积在不同纬度的太阳表面的磁双极区，并按照它们的演变为一个规定的纬向环流和磁扩散率的配置文件，我们得出的MFT速度作为纬度的函数。我们发现，在一个一维的表面输运模型中，模拟的MFT速度在表面上总是相同的纬向流的速度作为输入的模型，但在纬向（r，θ）平面的二维输运模型是不同的。这种差异取决于磁扩散率的值和纬向速度的径向梯度。我们已经证实了我们的结果与两个不同的代码在球坐标和笛卡尔坐标。
2011-07-24 astro-ph.SR
Determining the Transport of Magnetic Helicity and Free Energy in the Sun's Atmosphere
磁自由能的有效性和磁螺旋度守恒的约束是决定日冕活动的重要因素。直接测量日冕体积中的螺旋度和磁自由能是困难的，但它们的值可以通过测量螺旋度和通过光球的自由能传输率来估计。我们研究这些传输率的拓扑开放系统，如日冕，其中的磁场有一个非零的正常成分在边界处，并推导出一个新的公式螺旋度传输率的边界。此外，我们推导出新的表达式螺旋度运输由于通量出现/淹没与光球水平运动。我们的公式的关键特征是它们是明显的规范不变的。我们的结果是有点违反直觉的，只有层状电场产生的表面电位跨边界传输螺旋度，和螺线管电场产生的表面流函数不有助于螺旋度传输。我们讨论这个结果的物理解释。此外，我们推导出的自由能传输率的表达式，并表明，自由能传输跨越边界的必要条件是在表面上存在一个封闭的磁场，表明有电流系统内的体积。我们讨论了这些结果的影响，使用光球矢量磁场和速度场的测量，得出太阳日冕螺旋度和磁自由能，然后可以用来约束和驱动模型的日冕活动。
2019-07-24 astro-ph.SR
Solar Cycle Propagation, Memory, and Prediction: Insights from a Century of Magnetic Proxies
太阳活动周期及其相关的磁场活动是行星际环境和地球高层大气变化（通常称为空间天气）的主要驱动力。这些变化对天基资产的寿命有直接影响，并可能对空间中的宇航员造成危险。近年来，一直在努力开发准确的太阳活动周期预测（目的是预测空间天气的长期演变），导致对太阳活动周期24的振幅进行了近百次广泛的预测。造成这种分歧的一个主要原因是缺乏涵盖太阳磁场不同组成部分的直接长期数据库（环形与环形）。极向的）。在这里，我们使用太阳黑子面积和极地光斑测量跨越整整一个世纪（作为我们的环形和极向场代理），研究太阳周期的传播，记忆和预测。我们的研究结果证实了预测的基础上，极磁场，而我们发现太阳黑子面积是不相关的周期振幅，除非乘以面积加权平均倾斜。这表明，倾斜和太阳黑子面积的联合同化比单独的太阳黑子面积是一个更好的选择（目的是预测周期），并增加了支持活动区出现和衰减作为极向场产生的主要机制（即巴布科克-莱顿机制）的证据。最后，通过研究我们的极面和环面代理在多个周期之间的相关性，我们发现太阳周期记忆仅限于一个周期。
2013-04-10 astro-ph.SR
Forward modelling of brightness variations in Sun-like stars I. Emergence and surface transport of magnetic flux
随着自转速率的增加，恒星黑子的纬向分布偏离了太阳模式。磁通量的出现和传输的数值模拟可以帮助模拟观测到的恒星活动模式和相关的亮度变化。我们建立了类太阳恒星的磁通出现和输运过程的复合模型，模拟了不同磁活动水平和自转速率下恒星亮度的变化。假设对流区底部的磁通量分布遵循太阳尺度关系，我们使用细通量管模拟计算了不同旋转速率下表面双极区的出现纬度和倾斜角。将这两个量作为输入到表面通量输运SFT模型中，我们模拟了恒星表面径向场的扩散-平流演化，包括活动区域嵌套的影响。随着自转速率的增加，（1）磁通量出现在高纬度地区，赤道附近出现一个不活跃的磁隙，其半宽度达到$8Ω_\odot$的$20^\circ$。（2）新出现的双极区的倾角随纬度变化更大。极斑可以通过来自衰减的双极区域的后续极性通量的积累在$8Ω_\odot$形成。从$4Ω_\odot$到$8Ω_\odot$，最大光斑覆盖率分别从3%变化到20%，而太阳模型的最大光斑覆盖率为0.4%。活动的嵌套可以导致强烈的非轴对称光斑分布。在以$8Ω_\odot$（$P_{\rm rot}\simeq 3$天）旋转的类太阳恒星上，由于较高的通量出现率和倾斜角，可以形成极斑。定义点的阈值场强产生的全球现货覆盖率大致与恒星观测一致。
2018-10-23 astro-ph.SR
Active-region Modulation of Subsurface Meridional Flows and Magnetic Flux Transport on the Sun
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Pondicherry University（本地治里大学）；W. W. Hansen Experimental Physics Laboratory, Stanford University（斯坦福大学W.W.汉森实验物理实验室）；National Solar Observatory（国家太阳天文台）
研究通过SDO/HMI观测揭示活跃区域磁场调控半球极场演化，揭示深层环流对全球磁通量输送的重要性，发现极地磁场形成与等离子体流出密切相关。
2026-04-20 astro-ph.SR
Sun-to-Earth Propagation of the 2015 June 21 Coronal Mass Ejection Revealed by Optical, EUV, and Radio Observations
我们研究了2015年6月21日CME驱动的冲击波的传播，如米波和长波的II型爆发和日冕观测所揭示的那样。CME与第24太阳活动周的第二大磁暴和一次大的太阳高能粒子（SEP）事件有关。这次爆发由两个M级耀斑组成，第一个被限制，没有米制或行星际射电爆发。然而，有强烈的微波爆发，表明加速粒子注入太阳。第二次耀斑是爆发性的，导致了一个光环CME。日冕物质抛射主要由赤道冕洞偏转，导致相关SEP事件的强度分布和地球日冕物质抛射的持续时间发生变化。行星际II型爆发特别强烈，从日冕一直到具有基谐结构的风号航天器附近都可以看到。我们计算的冲击速度使用II型漂移率在不同的日心距离，并获得信息的冲击，在太阳附近的日冕观测和地球附近的原位观测相匹配的演变。磁暴的深度与CME的1-AU速度和向南分量的大小一致。
2018-08-11 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
A 3D kinematic Babcock Leighton solar dynamo model sustained by dynamic magnetic buoyancy and flux transport processes
等离子体流和磁场之间的磁流体动力学相互作用是11年太阳黑子周期的起源和维持的基础。这些过程本质上是三维的。我们的目标是构建一个三维太阳发电机模型，一方面捕捉浮力出现倾斜的双极太阳黑子对，另一方面产生周期性的大规模场逆转介导的表面通量传输过程-即巴布科克-莱顿机制。我们进行运动学发电机模拟，其中规定的速度场是一个组合的太阳像差旋转和对流环流，以及参数化的湍流扩散。我们使用一种新的方法，通过磁场强度依赖的三维螺旋上升流，导致形成倾斜的双极太阳黑子的磁浮力建模。在我们的模拟中产生的双极点通过Babcock-Leighton机制参与极线场产生的过程，导致自持和周期性的大规模磁场反转。我们的参数空间的研究不同的振幅的对流区的扩散率，和参数的磁浮力机制的效率，揭示了它们的相对作用，在确定太阳黑子周期的属性，如振幅，周期，和动态记忆相关的太阳周期预测。我们还得到了一个新的发电机数的巴布科克-莱顿太阳发电机机制，合理地捕捉我们的模型动态。这项研究阐明了太阳对流区不同通量传输过程在确定太阳黑子周期的性质和物理过程中的相对作用，并可能导致现实的，数据驱动的3D发电机模型，用于太阳活动预测和探索恒星磁性和其他恒星中的恒星黑子形成。
2019-01-14 astro-ph.SR
Reflection and Ducting of Gravity Waves Inside the Sun
内部重力波激发过冲底部的对流区可以受到影响的旋转和强大的环形磁场，这是可能存在于太阳速跃层。使用一个简单的笛卡尔模型，我们展示了如何传播的垂直分量的波可以被反射时，通过一个层包含一个水平磁场的强度随深度而变化。这种相互作用可以阻止一部分向下的行波能流到达太阳内部深处。如果一个高反射的磁化层位于对流区底部以下一定距离处，则可以设置一个管道或波导，其中垂直传播受到上下边界处连续反射的限制。管道内向上和向下传播的扰动的存在导致存在一组具有显著增强的振幅的水平传播模式。我们指出，这些波的螺旋结构，使他们能够产生α效应，并简要地考虑的可能性，在足够的强度的剪切传播可能导致不稳定性，由于过度反射波增长的结果。
2011-04-21 astro-ph.SR
Nonlinear Alfvén Wave Model of Stellar Coronae and Winds from the Sun to M dwarfs
M矮星的大气层和风预计是高度磁化的。Alfvén波的非线性传播在加热恒星大气和驱动恒星风方面都起着关键作用。沿着这一Alfvén波方案，我们对M矮星的光球层、色球层到日冕和行星际空间的Alfvén波非线性传播进行了一维压缩磁流体动力学（MHD）模拟。基于模拟结果，我们发展了描述太阳和M矮星日冕温度、恒星风速度和恒星风质量损失率的半经验方法。我们发现M矮星的日冕比太阳日冕更冷，M矮星的星风比太阳风具有更快的速度和更小的质量损失率。
2020-12-20 astro-ph.SR
Accelerated particle beams in a 3D simulation of the quiet Sun. Effects of advanced beam propagation modelling
本文提出一种包含磁场梯度力、返回电流等效应的轻量化束流传播模型，通过三维模拟发现磁场梯度力显著影响宁静太阳中粒子束的能量沉积，磁镜效应致5%-10%能量被电子带走。
2024-01-03 astro-ph.SR
Rotation rate of the solar core as a key constraint to magnetic angular momentum transport in stellar interiors
背景：在模拟恒星内部的角动量传输时，太阳的内部旋转构成了一个基本的约束。除了通过压力模式探测太阳辐射区的更外部区域之外，重力模式的旋转分裂的测量将对太阳核心的旋转提供宝贵的约束。目的：本文研究了太阳核自转速率的测量对恒星辐射带磁角动量输运的约束。结果如下：我们首先表明，模型计算的角动量输运磁不稳定性和最近的处方制动的恒星表面的磁化风可以重现观测的表面速度的恒星在疏散星团。这些太阳模型预测，在太阳辐射区的外部，压力模式探测到一个平坦的旋转剖面，太阳核心的旋转速率增加，其中化学梯度的稳定作用起着关键作用。一个快速旋转的核心的太阳，所建议的重力模式的检测报告，因此发现是兼容的角动量输运的磁不稳定性。此外，我们表明，在强化学梯度区域的磁角动量输运的效率可以独立于未知的太阳旋转历史的太阳核心旋转速率校准。特别是，我们发现，最近修订的泰勒不稳定性的角动量的运输处方可以很容易地从原来的泰勒-Spruit发电机区分，与一个更快的旋转太阳能核心支持原来的处方。
2019-11-14 astro-ph.SR
Transport of Cosmic ray electrons from 1 AU to the Sun
伽马射线是由宇宙射线质子与太阳光球层的粒子相互作用以及宇宙射线电子和正电子通过太阳光子的逆康普顿散射产生的。前者来自于太阳盘面，而后者则延伸到盘面之外。对这些辐射的评估需要太阳附近的CR的通量和光谱，而大多数观测提供的是地球附近的通量和光谱，距离太阳约1 AU。过去对平静太阳伽马射线发射的估计使用现象学调制程序来估计太阳附近的光谱（参见Orlando和Strong 2021的评论及其参考文献）。我们表明，CRe在内日球层的传输需要一种动力学方法，并使用一种新的近似方法来确定从1 AU到太阳的CRe通量和光谱的变化，包括（1）大尺度磁场的结构，（2）太阳风中的小尺度湍流的影响，特别是从几个现场测量，帕克太阳探测器将这一信息扩展到0.1天文单位，以及（3）最重要的是，由于同步加速器和逆康普顿过程的能量损失。我们目前的流量和光谱变化的CRes从1 AU到太阳的几个运输模型的结果。在即将发表的论文中，我们将使用这些结果对安静的太阳逆康普顿伽马射线光谱进行更准确的估计，并首次对同步辐射产生的极紫外到硬X射线光子的光谱进行估计。这些可以与费米对安静的太阳伽马射线的观测相比较（见，例如，~ Fermi-LAT Collaboration，2011）和RHESSI设定的X射线上限（Hannah等人，2010年）。
2022-12-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of Solar-Type Activity: Acoustic and Magnetic Energy Generation and Propagation in Beta Hydri (G2 IV)
我们研究了β Hydri（G2 IV）中的声能和磁能的产生和传播。这项工作的基本动机是基于太阳，恒星和银河系的相关性β Hydri（南半球的一颗恒星），这很容易被理解为未来太阳的主要例子和代理-从而允许评估和分析太阳活动的长期衰减。关于磁能的产生，我们考虑纵向磁通管波。我们还评估声波。对于声波能流，水螅β和太阳的结果之间的差异明显小于主序星，这在很大程度上是由于重力依赖的声能产生。此外，我们还研究了不同磁填充因子对应于不同磁通量管扩展的磁能通量的高度依赖行为。最后，我们对未来研究的可能方向进行了评论。
2022-12-19 astro-ph.SR
On the propagation of gravity waves in the lower solar atmosphere in different magnetic configurations
该研究利用多高度强度与速度观测构建互谱和色散图，发现磁场会降低重力波相干性与相移，表明其在太阳低层大气中抑制、散射并反射重力波。
2023-05-04 astro-ph.SR
Rotating models of young solar-type stars : Exploring braking laws and angular momentum transport processes
利用包含物理成分的一维旋转演化模型，研究了太阳型恒星从主序前到太阳年龄的预测旋转演化。采用Maeder和Zahn的方法，利用STAREVOL程序计算了包含外部恒星风矩和内部角动量输运的太阳型恒星旋转演化模型。我们探讨了不同的形式主义和处方可从文献中。我们测试了预测的模型对最近的旋转周期数据，从广泛的测光调查，锂丰度的太阳质量的恒星在年轻的集群，和日震旋转配置文件的太阳。我们找到了一个最佳匹配的组合处方的内部运输和表面提取角动量。这种组合提供了一个非常好的适合所观察到的太阳型恒星从早期演化到太阳年龄的旋转周期的演变。此外，我们表明，快速旋转经历更强的耦合之间的辐射区域和对流信封。然而，不管这套方法如何，我们都无法同时重现太阳表面的角速度和内部轮廓，也无法重现锂丰度的演化。我们确认的想法，额外的运输机制必须发生在太阳型恒星，直到他们达到太阳的年龄。这些过程是否与在更高级的演化阶段解释最近的星震数据所需的过程相同，仍然是一个悬而未决的问题。
2016-01-08 astro-ph.SR
Effect of morphological asymmetry between leading and following sunspots on the prediction of solar cycle activity
领先和跟随太阳黑子的形态不对称是太阳表面的一个众所周知的特征。在表面磁场的大尺度演化的背景下，不对称性被假定为仅具有可忽略的影响。利用表面通量输运模型，我们表明，形状的不对称性的领先和后续的太阳黑子有一个显着的影响，在太阳表面的大尺度磁场的演变。通过评估每个双极磁区（BMR）的形态不对称性的影响，我们观察到，在BMR模型中引入的不对称性显着降低其对极磁场的贡献，特别是对于大的和高纬度的BMR。强非对称BMR甚至可以逆转规则的极场形成。基于观测到的太阳黑子记录的表面通量输运模拟表明，引入形态不对称性使观测到的轴向偶极子强度的均方根差减少了30- 40%。这些结果表明，引导黑子和跟随黑子的形态不对称性对太阳活动周的预测有重要影响。
2019-08-13 astro-ph.SR
Energy transport and heating by torsional Alfvén waves propagating from the photosphere to the corona in the quiet Sun
在太阳大气层中，阿尔文波被认为在能量从光球层到日冕和太阳风的传递中，以及在色球层的加热中扮演着重要的角色。我们进行了数值计算，以调查与扭转阿尔文波传播的磁通量管，扩大从光球日冕在安静的太阳条件下的能量传输和耗散。我们放置一个宽带驱动器的光球注入的波能量通量的$10^7$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$和考虑欧姆的磁扩散和离子中性碰撞的耗散机制。我们发现，只有一小部分的驱动通量，$\sim 10^5$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$，能够达到日冕的高度，但它可能足以部分地补偿总的日冕能量损失。对于1 kG的光球场强度，最大透射率的频率为$\sim 5$ mHz，并且对于较弱/较强的场，最大透射率的频率偏移到较小/较大的频率。较低的频率在过渡区被反射，而较高的频率被耗散，产生足够的热量来平衡色球辐射损失。中、低色球层的加热主要是由于欧姆耗散，而在高色球层中离子中性摩擦占主导地位。由于磁场的扩展，欧姆扩散被相混合增强。这种效应的重要后果是增加色球耗散，从而减少到达日冕的能量通量。我们提供了经验拟合的透射系数，可用作输入的日冕模型。
2018-12-04 astro-ph.SR
A Multi-Event Study of Early-Stage SEP Acceleration by CME-Driven Shocks -- Sun to 1 AU
10倍太阳半径以下的日冕是日冕物质抛射驱动的激波对太阳高能粒子早期加速和输运的重要区域。在那里，这些波传播到一个高度可变的动态介质中，该介质具有陡峭的梯度和快速扩展的日冕磁场，这调制了冲击或波表面附近的粒子加速度，以及SEP传播到日光层的方式。我们提出了一项研究模拟的加速SEPs在全球日冕冲击事件的日冕，以及他们的运输到1 AU，望远镜观测的基础上，加上动态物理模型。
2022-02-12 astro-ph.SR
