Global Dynamics of Subsurface Solar Active Regions
我们提出了三维数值模拟的磁循环演变的对流稳定或不稳定的旋转壳。磁环以这样一种方式被引入壳中，使得它仅在经度的某个部分中是浮力的，从而创建Ω环。由于磁浮力的作用，环上升，并在其领先和落后的腿之间发展不对称，创造新兴的双极区域，其特征与太阳表面观察到的斑点相似。特别是，我们自洽地再现了点极性周围舌头的创造，这可能会受到对流的强烈影响。此外，我们强调在我们模拟的新兴区域周围存在环形磁结构，我们称之为“磁项链”，并且在一些观测中看到，但迄今为止没有报道。我们发现，这些项链是在外围和下面的上升的磁环涡生成的标志。我们还发现，环路的两个腿之间的不对称性是至关重要的依赖于初始磁场强度。新兴地区的倾斜角也研究了在稳定和不稳定的情况下，似乎是受对流运动和对流情况下的差分旋转的存在。
2012-11-30 astro-ph.SR
Helioseismology of Pre-Emerging Active Regions II: Average Emergence Properties
我们报告的平均地下性能的预出现的活动区域相比，没有活动区域出现的地区被检测到。将日震全息术应用于两个种群的样本（出现前和没有出现），每个样本具有超过100个成员，其被选择以使系统偏差最小化，如Leka等人所述。平均地下流量和活动区形成前的视波速的平均值（大于几个标准误差的平均值的差异）。这里的测量排除了在可见光出现开始前一天的过程中，光球层以下顶部20 Mm处超过15 m/s的空间扩展流。这些测量对活动区形成的模型有很强的约束。
2013-03-06 astro-ph.SR
Investigation of surface effects of simple flux tubes using numerical simulations
我们使用的MHD模拟与不同的地下拓扑结构的整体通量管的代码。我们的研究涉及由单一源引起的波与地下磁场的相互作用。模式转换导致声功率沿着通量管向下滴流之前已经描述过，并且可以在我们的模拟中可视化。我们表明，这种向下传播导致通量管作为一个孤立的源，创建一个特征的表面波场。在地表测量该波场揭示了磁场拓扑的地下性质。使用时间距离日震学，我们演示了如何检测这样的通量管信号的基础上，由于波包花费时间地下作为慢模式波的$\varDelta t = 282.6$秒的组旅行时间延迟。虽然振幅很小，并且通常被全波场叠加，但如果对$\varDelta t$进行假设，则可以检测到。我们证明了这一点的模拟与太阳一样的来源。这种研究有可能揭示太阳黑子的地下信息的基础上分析的表面信号。
2020-01-31 astro-ph.SR
Subsurface Flows Associated with Formation and Flaring Activity of Solar Active Regions
本文利用 SDO/HMI 多普勒图的时距日震学分析，研究了太阳活动区浮现与活跃期地下流的演化，发现磁通量浮现期间存在强烈涡旋与剪切流，且地下流特征与耀斑活动显著相关，有助于耀斑预测。
2024-01-31 astro-ph.SR
Identifying Acoustic Wave Sources on the Sun. II. Improved Filter Techniques for Source Wavefield Seismology
本文改进了已有声源滤波器，使其能区分声源深度并追踪波前，利用MURaM模拟证明可实现光球下至少80公里的超局地三维日震学反演，且DKIST望远镜将支持对真实太阳的此类测量。
2023-07-11 astro-ph.SR
Analysis of Time-Distance Helioseismology for Detection of Emerging Active Regions
时间距离日震技术，类似于Ilonwei等人（2011年）使用的技术，应用于地下声速扰动的两个独立的数值模型，以确定相位旅行时移测量的空间分辨率和精度。该技术也被用来检查出现前的签名几个活跃的地区所观察到的迈克尔逊多普勒成像仪（MDI）和日震磁成像仪（HMI）。在安静的太阳区域的类似测量的背景下，五个研究的活动区域中有三个在出现前几个小时显示出强烈的相位旅行时间变化。这些结果形成的基础上的噪声在派生的相位走时图和可能的标准，以区分真正的和假阳性检测新兴的通量的讨论。
2021-03-01 astro-ph.SR
Investigation of a Sunspot Complex by Helioseismology
太阳黑子区域经常形成活动复合体，可能存在几个太阳旋转，并代表太阳磁场活动的主要组成部分。有人认为，活动区在空间和时间上的接近可能与共同的地下根或活动“巢穴”有关。EUV图像显示，活动区域在日冕中是磁性连接的，但尚未建立地下连接。我们调查的地下结构和动态的一个大型复杂的活动，NOAA 10987-10989，在SOHO/MDI动态运行在2008年3月至4月，这是整个日光层间隔（WHI）运动的一部分。在这个复杂的活动区出现在一个狭窄的纬度范围内，可能代表一个地下环形通量管。我们使用MDI的全磁盘多普勒测量扰动的声波旅行时间的不同深度，通过使用时距日震学，并获得声速和流量地图的旅行时间反演。地下水流图显示了一个有趣的动态衰减的活动区域与持续的剪切流，这可能是重要的驱动耀斑和CME活动，在WHI活动期间观察到。我们的分析，包括地震声速反演结果和深源走时异常的分布，给出了磁结构的发散根的指示，正如可以从$Ω$环结构中预期的那样。然而，在0-48毫米的深度范围内，在这个复杂的活动中的三个活动区之间没有明确的联系。
2011-02-19 astro-ph.SR
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。
2014-08-11 astro-ph.SR
Helioseismic Detection of Emerging Magnetic Flux
太阳磁通量出射特性的研究是太阳物理学的重要课题之一。在这项研究中，我们提出了一个新开发的深聚焦时间距离测量方案，它能够检测到强大的新兴通量事件在太阳内部深处，通量变得可见的表面上之前。我们详细讨论了我们的方法和以前的方法之间的差异，并演示了一步一步的信号噪声比（S/N）的增加。该方法的基础上检测的扰动确定从表面上观察到的太阳振荡的互协方差的声学相位旅行时间。我们检测到强烈的声波旅行时间减少的顺序为12 - 16秒，在42 - 75微米的深度。这些声学异常检测到1 - 2天前的光球磁通量率的高峰，这意味着平均出现的速度是0.3 - 0.6公里/秒。这一工作的结果有助于我们对太阳磁性的理解，并有益于空间天气预报。
2012-03-12 astro-ph.SR
Time--Distance Helioseismology Data Analysis Pipeline for Helioseismic and Magnetic Imager onboard Solar Dynamics Observatory (SDO/HMI) and Its Initial Results
太阳动力学天文台（SDO/HMI）上的日震和磁成像仪提供了对太阳振荡的连续全圆盘观测。我们开发了一个基于时间-距离日震学方法的数据分析管道，使用HMI多普勒频移观测来测量声学旅行时间，并通过反演这些测量来推断太阳内部特性。该管道用于每8小时制作一次深度范围从0到20微米的地下波速扰动和水平流速的近实时全磁盘地图。此外，卡林顿次表层属性的天气图是从这些全磁盘地图。该管道还可用于选定的目标区域和时间段。我们解释了管道组织和程序的细节，包括HMI多普勒观测的处理，旅行时间的测量，反演以及全磁盘和天气图的构造。一些初步的结果，从管道，包括全磁盘流图，太阳黑子次表面流场，和内部旋转和湍流速度，提出。
2011-03-23 astro-ph.SR
Local Helioseismology of Emerging Active Regions: A Case Study
局部日震学提供了一个独特的机会，可以调查活动区域的地下结构和动力学及其对太阳大规模流动和全球环流的影响。我们使用测量的等离子体流在对流层上部，提供的时间-距离日震管道开发的太阳振动数据分析日震和磁成像仪（HMI）的太阳动力学天文台（SDO），调查新兴的活动区NOAA 11726的地下动力学。活动区的出现是在对流带深层出现第一个双极磁结构的前12小时，也就是大部分磁通量出现的前2天。由随深度变化的气流辐散跟踪确定的出露速度约为1.4km/s，与深层出露速度非常接近。当出现的磁通量集中在太阳黑子中时，在形成的太阳黑子下面可以观察到局部的会聚流。这些流动在1-3微米的深度范围内最为显著，并且在形成过程完成后保持会聚。在较大尺度上，活动区附近的辐合流表现为纬向剪切流向活动区的分流，并伴随着大尺度涡旋结构的形成。当大量的磁通量出现在表面上时，该过程发生，并且会聚流型在活动区域的随后演变期间保持稳定。卡林顿天气流图表明，大规模的地下流入是典型的活动区。在较深的层（10-13 Mm）中，流动变得发散，并且在一些活动区域下面令人惊讶地强烈。此外，天气图揭示了一个复杂的演变模式的大规模流动的规模远远大于超颗粒。
2016-07-18 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Reconstruction of Solar Subsurfaces by Local Helioseismology
局部日震学为我们探索太阳内部动力学和发电机开辟了新的领域。局部日震学通过从表面上观察到的随机振荡中提取穿过内部并携带关于地下扰动和流动的信息的声波的相干信号来重建地下结构和流动。通过对5年SDO/HMI数据重建的次表层流图的初步分析，揭示了研究和理解安静太阳和活动区的动力学以及随太阳活动周期的演变的巨大潜力。特别是，我们的研究结果表明，活动区的出现和演化伴随着多尺度的流型，磁流表现出与磁活动密切相关的南北不对称性。纬向环流速度的纬向变化主要局限于次表层，可能与大尺度辐合气流有关。因此，这些变化不一定影响磁通量传输。南北不对称性在差异旋转的变化（“扭转振荡”）中也很明显。次表面动力学螺旋度密度的代理的计算表明，在太阳活动周期的螺旋度不发生变化，超颗粒是近表面螺旋度的一个可能的来源。
2016-07-19 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.geo-ph
The Direct Effect of Toroidal Magnetic Fields on Stellar Oscillations: An Analytical Expression for the General Matrix Element
太阳能发电机在哪里，它的工作方式是什么？这些在太阳物理学中仍然是悬而未决的问题。日震学和星震学可以帮助我们通过全球振荡来研究太阳和恒星的内部结构。太阳和恒星声学模的性质随着磁活动水平的变化而变化。然而，到目前为止，利用地震测量对地下磁场的推断非常有限。本文的目的是发展一种计算大尺度环形磁场对太阳和恒星全局振荡本征函数和本征频率的影响的形式。如果在平衡态的运动方程中加上洛伦兹力，恒星的本征模就可以耦合。在准简并微扰理论中，这种耦合，也称为直接效应，可以用一般矩阵元来量化。本文给出了地下带状环形磁场位形叠加时的矩阵元解析表达式。矩阵元对于摄动太阳和恒星本征函数以及频率摄动的正演计算是很重要的。本文的结果将有助于确定太阳和恒星大尺度次表面磁场的几何结构、强度及其在活动周期中的变化。
2017-09-07 astro-ph.SR
Understanding the Travel-time Asymmetry of Acoustic Waves in Sunspots With Time-distance Helioseismology
Peking University（北京大学）；National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家空间科学中心）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）；Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）
该研究利用时间-距离日震学研究太阳黑子内声波传播，测量进出黑子波的传播时间并建模。发现进出波传播时间均缩短且有不对称性，总体减少或因多种因素，不对称或与地下流动有关，虽模型再现部分特征，但仍有定量差异。
2026-07-29 astro-ph.SR
A spectral solver for solar inertial waves
惯性波主要由科里奥利力驱动，可能在太阳动力学中发挥重要作用，此外，还提供了一个了解太阳次表层的窗口。后者使我们能够推断出传统的声波日震学技术无法获得的特性。因此，这些正常模式的充分表征，使调查太阳地下动力学的承诺。在这项工作中，我们开发了一个频谱特征值求解器来模拟太阳中的惯性波的频谱。我们将太阳对流区模拟为滞弹性介质，并求解动量和能量方程的简正模。我们表明，求解器可以重现所观察到的模式频率和线宽以及，不仅部门Rossby模式，而且最近观察到的高频惯性模式。此外，我们相信，光谱求解器是一个有用的贡献，模拟太阳上的惯性模式的数值方法。
2022-11-07 astro-ph.SR
Time-Dependence of Subsurface Solar Convection Using the Time-Distance Deep-Focus Method
New Jersey Institute of Technology（新泽理工学院）；NASA Ames Research Center（NASA艾姆斯研究中心）；Universidade Federal de Minas Gerais（米纳斯吉拉斯联邦大学）
本文利用时间-距离深聚焦方法研究太阳对流的时间依赖性，发现其功率谱在特定空间尺度上与模拟结果存在显著差异，但较大尺度下的估计较为准确。
2026-02-10 astro-ph.SR
Inference of solar rotation from perturbations of acoustic mode eigenfunctions
今天的太阳内部自转速率剖面图基本上是由共振声波频率分裂的日震分析得出的。在这里，我们提出了另一个，补充估计的内部太阳自转速率使用的声波形状的扰动。为此目的，我们扩展了全球日震的方法，以前开发的调查的纬向流\cite{schad11, schad12, schad13}的差分旋转的组件上工作。我们讨论了旋转对模式本征函数和基于此的观测量的影响。基于使用模拟的旋转速率剖面的数值研究，我们定制了反演方法，并考虑了存在额外的湍流的情况。然后将这种反演方法应用于MDI（迈克尔逊多普勒成像仪搭载太阳日光层天文台（SoHO））仪器和HMI（日震和磁成像仪搭载太阳动力学天文台（SDO））仪器的数据。最后比较了特征函数扰动法和频率分裂法估计的转速分布。从两种不同的方法的旋转速率配置文件是在定性良好的协议，特别是MDI数据。在高纬度地区$> 50^{\circ}$和近地表下获得显著差异。HMI数据的结果显示不同方法之间的差异较大。我们发现，这两个全球日震方法提供了测量太阳自转的互补方法。比较不同方法的结果可能有助于揭示影响基于特征函数扰动的分析的系统性影响，如湍流测量。
2020-02-14 astro-ph.SR
Helioseismology of Pre-Emerging Active Regions III: Statistical Analysis
活动区在其出现在太阳表面之前的次表面特性可以揭示活动区形成的过程。日震全息术已被应用于从太阳上的两个区域群体（出现前和没有出现）获取的样本，每个样本具有超过100个成员，其被选择以使系统偏差最小化，如论文I（Leka等人，2012年）。论文II（Birch等人，2012年）表明，在活跃区域形成之前，平均日震特性存在统计上显著的特征。本文描述了一个更详细的分析，发生前的地区和地区没有发生的样本，判别分析的基础上。发现最能区分种群的特性是表面磁场，即使是在出现时间的前一天。然而，在考虑到地面场和日震学得出的量之间的相关性后，仍然有证据表明，活动区出现的日震前兆至少在出现前一天出现。
2013-07-08 astro-ph.SR
Photospheric and Subphotospheric Dynamics of Emerging Magnetic Flux
从太阳内部产生的磁场携带着关于磁场产生和在对流区传输的物理过程的信息。在太阳表面出现后不久，磁通量就集中在太阳黑子区域，并在太阳上引起许多活动现象。本文讨论了在太阳表面和内部观测到的出射磁通量的一些性质。统计分析的双极磁性区域的倾斜角的变化在出现的过程中表明，相对于赤道系统倾斜（乔伊定律）是最有可能建立在表面以下。然而，没有证据的倾斜角的依赖性的量新兴的磁通量，预测上升的磁通量绳theories，被发现。分析表面等离子体流在一个大的新兴的活动区域揭示了强大的本地化的上升流和下降流在出现的初始阶段，但没有发现大规模的流动的证据表明未来出现一个大规模的磁结构。当地日震学提供了重要的工具，映射扰动的波速度和质量流以下的表面。SOHO/MDI和GONG的初步结果显示，在通量出现期间，有很强的发散流，并且在稳定的太阳黑子周围也有局部的会聚流。在一个大的活动区域，NOAA 10488的形成过程中获得的波速图像，表明磁通量得到集中在强场结构就在表面之下。进一步研究磁通量的出现需要系统的日震观测从地面和空间，和现实的地下动力学的MHD模拟。
2008-12-31 astro-ph.SR
Loss of toroidal magnetic flux by emergence of bipolar magnetic regions
在11/22年的太阳活动周期中，太阳对流区的环形磁场的极性会周期性地反转。在有助于消除“旧极性”环形磁通量的各种过程中，出现了在太阳表面形成双极区的通量环。我们量化的损失，地下净环向通量通过这个过程。为此，我们确定了一个单独的新兴双极环的贡献，并表明它是不受表面通量运输后出现。与扩散过程的线性一起，这意味着可以通过将所有出现的双极磁性区域的贡献相加来获得总通量损失。由此产生的净环向通量的总损失率在活动最大值期间为1.3 X 10^{15} Mx/s，在活动最小值期间为6.1 X 10^{14} Mx/s，其中短暂区域分别贡献约90%和97%。这一速率与观测推断的进入行星际空间的环形通量损失率一致，对应于地下环形通量的衰减时间约为12年，也与基于湍流扩散率的简单估计一致。因此，通量出现的环向通量损失是太阳对流区净环向通量预算的相关贡献。由于通量出现的环形通量损失率与湍流扩散的预期一致，并且相应的衰减时间与太阳周期的长度相似，这是理解太阳周期和太阳内部动力学的重要限制。
2020-02-13 astro-ph.SR
Examining the Magnetic Field Strength and the Horizontal and Vertical Motions in an Emerging Active Region
早期的观测研究利用光球层新兴磁通量区域的时间演化来推断它们的次表层结构，假设通量结构在近地层没有显著变化，在这项研究中，我们通过比较新兴活动区域的水平和垂直运动来检验这一假设的有效性。如果出现的结构是刚性的，这两种运动将是相关的。所选活动区域（AR）NOAA 11645未嵌入可检测的预先存在的磁场中。所观察到的水平运动量化的两个AR极性的分离和区域的扩展。垂直运动是由磁浮力理论导出的。结果表明，在磁通量出现的主要增长阶段，极性的分离在开始时最快，速度为$\approx$ ~4~Mm hr $^{-1}$，之后下降到$\le$ ~1~Mm hr $^{-1}$。推导出的厚通量管浮力速度是1和3毫米小时之间的$^{-1}$，而薄通量管近似的结果在一个不合理的高浮力速度，符合预期的近似是不适当的在表层。观察到的水平运动没有发现直接相关的磁场强度或推导出的浮力速度。然而，水平取向的场的百分比和场强度和浮力速度的时间导数与分离速度显示出一定的正相关性。这项研究的结果意味着，假设新兴的活动区域是一个上升的通量管的截面，其结构可以被认为是刚性的，因为它上升通过近地层应谨慎。
2016-06-13 astro-ph.SR
Pivot of the Emerging Bipolar Magnetic Region in the Birth of Sigmoidal Solar Active Regions
研究追踪42个S形太阳活动区，发现双极磁区浮现时的枢转方向与S/Z形及磁扭绞手性一致，平均枢转约35°，可推断Ω环磁通量绳顶部的扭绞俯仰角。
2025-07-26 astro-ph.SR
Average motion of emerging solar active region polarities I: Two phases of emergence
我们的目标是通过跟踪活跃区域极性对出现在表面上的平均运动来约束活跃区域形成的模型。我们使用太阳动力学天文台日震新兴活动区（SDO/HEAR）调查的视线磁场观测结果测量了153个新兴活动区（EAR）中两个主要相反极性的运动（Schunker et al. 2016）。我们首先测量了每一个极性出现后8小时的位置，并及时跟踪它们的位置。我们发现，平均而言，极性出现与东西方向和极性之间的分离速度增加。在羽化后0.1天左右，平均分离速度达到峰值229 ± 11 m/s，然后开始下降，羽化后2.5天左右，极性停止分离。我们还发现，在东西方向上的分离和分离速度系统较大的活动区具有较高的通量。我们的研究结果揭示了两个阶段的出现过程中定义的变化率的分离速度的极性移动分开。第一阶段开始时，相反的极性对第一次出现在表面，与东西对齐和增加分离速度。我们将阶段2定义为在分离速度开始降低时开始，并在极性停止分离时结束。这与Chen，Rempel和Fan（2017）的图片一致：通量管的峰值在第一阶段突破表面。在阶段2期间，磁场线被磁张力拉直，使得极性继续分开，直到它们最终直接位于它们锚定的地下足点上方。
2019-04-30 astro-ph.SR
The quasi-biennial periodicity as a window on the solar magnetic dynamo configuration
在所有的太阳活动指数中，都可以清楚地看到太阳磁活动的11年和2年周期，本文通过研究次表层声学模式的时间和纬度特性，补充了驱动2年周期的机制。我们使用全球振荡网络组（GONG）提供的近17年的高质量分辨数据来研究球面度l从0到120和1.6 mHz <nu <3.5 mHz的p模式频率的太阳周期变化。对于太阳活动的两个周期性分量，我们定位了次表层频率偏移的起源，并证明了在最后几百公里内振幅突然增强的证据。我们还表明，在这两种情况下，移动的大小增加向赤道纬度和太阳活动的最小值到最大值，但与以前的研究结果一致，准两年周期（QBP）导致模式频率较弱的转变和较慢的增强比11年周期所造成的。我们比较我们的观测结果与不同的模型，试图解释这个QBP的起源预测的功能，并得出结论，所观察到的propertiscould从发电机的偶极和四极磁配置之间的跳动。
2012-10-25 astro-ph.SR
Helioseismic Signature of Chromospheric Downflows in Acoustic Travel-Time Measurements from Hinode
我们报告的一个签名的色球下降流在两个新兴的通量地区检测的时间距离日震学分析。我们使用Hinode/SOT获得的Ca II H线的色球强度振荡数据和Fe I 557.6nm线的光球多普勒数据进行分析。通过互相关的钙II振荡信号，我们已经检测到了一个旅行时间异常的plage地区，向外旅行时间比向内旅行时间短0.5-1分钟。然而，这样的异常是不存在的Fe I数据。这些结果可以解释为低色球层下行流的证据。下降速度估计低于10 km/s。这一结果表明，一个新的可能性研究色球流的时距分析。
2009-03-07 astro-ph.SR
Helioseismology of Pre-Emerging Active Regions I: Overview, Data, and Target Selection Criteria
这是一系列论文中的第一篇，介绍了一项研究的设计，该研究测试使用各种当地日震学工具是否可以检测到太阳磁活动区的出现前特征。最终的目标是了解通量出现机制，通过设置观测约束的预先出现的地下变化，从模拟工作的结果进行比较。这第一篇论文提供了数据选择和样本准备的细节，每个样本包含两个种群的100多个成员：太阳上产生编号NOAA活动区域的区域，以及没有编号的区域的“对照”样本。地震学是根据GONG网络的数据进行的;来自SOHO/MDI的随附磁力数据用于表面磁场的同时分析。从2001 - 2007年抽取样本，并在客观确定的出现时间之前对每个目标进行27.7小时的分析。两种分析方法的结果分别发表：一种是基于样本的地震学和磁源信号的平均值，另一种是基于这些信号的判别分析，用于两个群体之间可检测差异的统计测试。我们在这里包括一个新的位场计算方法和算法的描述匹配样本分布在多个变量。我们描述了已知的偏差来源和用于减轻它们的方法。我们还描述了在研究过程中发现的意想不到的偏见来源，并讨论了在未来的工作中应该包括的改进。
2013-03-06 astro-ph.SR
$δ$-Sunspot Formation in Simulation of Active-Region-Scale Flux Emergence
$δ$ -太阳黑子，具有高度复杂的磁结构，在高能爆发事件中非常多产，如X级耀斑和同源爆发。在这里，我们研究形成这样的复杂的磁结构的数值模拟磁通量出现从对流区到日冕中的活动区域尺度域。在我们的模拟中，两对双极太阳黑子在表面上形成，起源于单个地下扭曲通量绳的两个浮力部分，遵循Toriumi等人的方法。在两个双极中出现的场的膨胀和旋转驱动两个相反的极性以明显的旋转运动相互进入，产生具有尖锐的极性反转线的紧凑的$δ$ -太阳黑子。$δ$ -黑子在这样一个现实尺度域中的形成产生了与观测中形成的模式类似的新兴模式，例如，逆黑尔定律的反向极性，黑子的曲线运动，在PIL处具有高度剪切磁场和速度场的强横向场。强电流在PIL处积聚，引起重联，这产生了复杂的日冕磁连通性，其中三角洲点中的非势场被连接两端两个极性的更松弛的场覆盖。
2015-04-16 astro-ph.SR
Energy Loss of Solar $p$ Modes due to the excitation of Magnetic Sausage Tube Waves: Importance of Coupling the Upper Atmosphere
我们考虑太阳能$p$模式的阻尼和吸收，由于它们的能量损失的磁管波，可以自由地进行能量的声腔。本文研究了由多变大气层和等温高层大气组成的模式大气中$p$模与香肠管波的耦合。由$p$模式激发的香肠管波沿磁纤维传播，磁纤维被假定为垂直排列的、分层的、薄的磁通量管。通过阻尼率$Γ$和吸收系数$α$来量化$p$模式能量的不足。详细研究了$Γ$和$α$随频率和管等离子体特性的变化。以前的类似研究只考虑了光球层以下的一层，被模拟为在光球层被截断的多面体（Bogdan等人（1996年），Hindman和Jain 2008年，Gascoyne等人（2011年））。这些研究发现，由$p$模式产生的能量损失对上边界条件非常敏感，由于缺乏高层大气，上边界条件是以某种特别的方式施加的。这里提出的模型避免了这样的问题，通过使用等温层来模拟上覆的大气层（色球），因此，允许我们分析的传播$p$模式驱动的香肠波以上的光球。在本文中，我们限制我们的注意力低于声学截止频率的频率。我们证明了耦合所有波（声，磁）的重要性，在太阳表面下的大气与上覆的大气，以准确地模拟太阳$f$和$p$模式与香肠管波的相互作用。
2014-05-06 astro-ph.SR
Comparison of acoustic travel-time measurement of solar meridional circulation from SDO/HMI and SOHO/MDI
时距日震学是研究太阳纬向环流的主要工具之一。然而，旅行时间测量的地下纬向流遭受各种系统误差，如一个中心到肢体的变化和偏移，由于太阳图像的P角的不确定性。在这里，我们应用的时间距离技术，以同期的中等程度的多普勒产生的SOHO/MDI和SDO/HMI，以获得旅行时间差所造成的纬向环流整个太阳对流区。MDI图像中的P角偏移量通过MDI和HMI图像的互相关来测量。在南北和东西方向上的走时测量在相同的观测周期内的两个数据集的平均值，然后进行比较，以检查MDI和HMI走时校正后的系统误差的一致性。由P角误差引起的南北走时差的偏移量随着走时距离的增加而逐渐减小。然而，这些偏移对于与到达对流区的底部的波相对应的行进距离变得有噪声。这表明，在研究深纬向流时，需要仔细处理P角问题。在校正P角并消除中心-边缘效应后，MDI和HMI的走时测量值在覆盖整个对流区的纬向环流的误差条内一致。在这两组数据中观察到的波动是高度相关的，因此表明它们的太阳起源，而不是仪器起源。虽然我们的研究结果表明，特设校正是能够减少广泛的差异，从MDI和HMI的走时测量，我们不能排除的可能性，存在其他系统的影响，以同样的方式作用于两个数据集。
2017-04-03 astro-ph.SR
Local helioseismology of sunspot regions: comparison of ring-diagram and time-distance results
局部日震学提供了关于太阳黑子和活动区的地下结构和动力学的独特信息。然而，由于太阳黑子区域的复杂性，当地日震学诊断需要仔细分析系统的不确定性和反演结果的物理解释。我们提出了新的结果比较的环形图分析和时间距离日震活动区NOAA 9787，其中以前的比较表明，在地下声速结构的显着差异，并讨论系统的测量和反演的不确定性。我们的研究结果表明，无论是环形图和时间距离技术给出了定性相似的结果，揭示了一个特征的两层地震声速结构与其他活动区的结果一致。然而，反演结果的定量比较并不简单。它必须考虑灵敏度、空间分辨率和平均内核的差异。特别是，由于声功率抑制，太阳黑子地震结构对环图信号的贡献可以大大减少。我们表明，考虑到这种效果减少了由这些方法推断的负和正声速变化之间的过渡深度的差异。进一步详细分析当地日震学方法的灵敏度，分辨率和平均性能是必要的，以巩固反演结果。重要的是，这两种方法都表明太阳黑子的地震结构相当深，至少延伸到地表以下20毫米，这对太阳黑子的理论模型产生了限制。
2010-11-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
