Improvements of the Longitudinal Magnetic Field Measurement from the Solar Magnetic Field Telescope at Huairou Solar Observing Station
在弱场近似下，Stokes $V/I$与纵向磁场呈线性关系，但在强磁场区（如太阳黑子本影区），$B_{\Vert}$常常出现饱和现象。在这项工作中，我们打算改进\textit{Solar Magnetic Field Telescope}（SMFT）在中国怀柔太阳观测站进行的磁场观测。我们提出利用Stokes $V/I$和$B_{\Vert}$之间的非线性关系来推导磁场。为了确定这种关系的形式，我们对观测到的SMFT数据和\textit{Solar Dynamics Observatory}上的\textit{Helioseismic and Magnetic Imager}提供的磁图进行了交叉校准。详细介绍了磁场的推导算法。我们发现，使用斯托克斯$V/I$和$B_{\Vert}$之间的非线性关系，使我们能够消除太阳黑子本影内的磁场饱和。所提出的技术，使人们能够提高可靠性的SMFT磁场数据，甚至早在天基仪器时代，自1987年以来。
2021-11-19 astro-ph.SR
Helicity--vorticity turbulent pumping of magnetic fields in the solar dynamo
太阳对流区螺旋对流运动与差异旋转的相互作用导致了大尺度磁场的湍流漂移。我们讨论了泵浦机制及其对太阳发电机的影响。
2012-11-11 astro-ph.SR
The role and contribution of magnetic fields, characterized via their magnetic flux, to the statistical structuring of the solar atmosphere
太阳高层大气异常加热是现代天文学的八大关键问题之一。此外，太阳大气层结是太阳物理中一个突出的关键问题。在这项研究中，发现一个热的蝴蝶状图案穿过色球层到达日冕，日冕正好位于光球层中太阳黑子的磁性蝴蝶图案的顶部。因此，我们建议引入术语蝴蝶体来描述三维大气中的蝴蝶图。此外，我们还讨论了不同层的极性增亮现象。在光球层和色球层中，它与太阳活动周期统计上是反相的，而在日冕中，它与太阳活动周期统计上是同相的。因此，我们描述了不同的磁通量强度的太阳磁性元素的作用和关系，以解释在太阳周期的蝴蝶体的太阳大气的统计结构。
2022-09-28 astro-ph.SR
The total solar irradiance, UV emission and magnetic flux during the last solar cycle minimum
我们分析了太阳总辐照度（TSI）和光谱太阳辐照度作为紫外线发射（UV）在波长范围115-180 nm，在SORCE（太阳辐射和气候实验）的框架内的仪器TIM和SOLSTICE观察到的第23和第24周期之间的长太阳极小期。小波分析揭示了太阳黑子活动纬向带的磁通量增加，伴随着太阳活动复合体表面自转时标的TSI和UV的增加。当太阳活动的长寿命复合体存在时，中纬磁通量和TSI/UV之间出现同相相干结构。这些复合体与光球层下长寿命的磁场源有关，它们是由在同一纵向区域重新出现的磁通量维持的。在深太阳极小期（没有太阳黑子的时期）的相干结构已被发现，其中的综合中纬度磁通量之间的相位是提前的总太阳辐照度的时间尺度上的表面旋转。
2013-07-23 astro-ph.SR
Some Questions and Challenges in Measurements of Solar Magnetic Fields
基于怀柔太阳观测站的观测成果，分析了太阳磁场观测方法及其转移理论近似、宽视场偏振观测和数据反演等问题，并提出了未来研究的相关挑战。
2025-05-01 astro-ph.SR
Complex Magnetic Evolution and Magnetic Helicity in the Solar Atmosphere
太阳大气是由大尺度磁场统一而成的单一系统。在一个地方发生的磁场拓扑变化可能会对其他地方，甚至是偏远地区的日冕加热和喷发产生影响。日冕磁场也在太阳光球层/对流层上部的磁螺旋度向行星际空间的传输中起作用。我们讨论了与日冕是一个全球性互联系统的某些方面有关的观测证据，即，新通量出现导致的大规模日冕加热、新通量出现引发的磁拓扑结构变化导致的色球暗条爆发、螺旋度通过光球层传输的太阳黑子旋转表现、以及能量从太阳光度重新分配到发电机对太阳辐照度周期变化的潜在影响。
2013-02-02 astro-ph.SR
Extreme solar storms based on solar magnetic field
在了解太阳表面出现的磁通量与极端地球效应事件之间的关系之前，有许多问题需要回答。哪个阈值决定了火山爆发的开始？耀斑的能量上限是多少？太阳黑子的大小是判断极端太阳事件的唯一标准吗？根据以往太阳活动周的观测资料和理论，提出了X射线级耀斑和行星际日冕物质抛射的主要成分，即日冕中电流的积累，如活动区的磁自由能、磁螺旋度、扭曲和应力等。利用磁流体动力学方法模拟日冕物质抛射，可以预测空间研究时代太阳耀斑能量的上限以及超级耀斑和极端太阳事件的可能发生机会
2017-08-05 astro-ph.SR
Structure and Evolution of Magnetic Fields Associated with Solar Eruptions (Invited Review)
本文综述了太阳活动区光球磁场演化及其与太阳耀斑关系的研究。它分为两个主题，导致太阳爆发的磁结构和演化以及与爆发有关的光球磁场的快速变化。对于第一个主题，我们描述了磁的复杂性，新的通量出现，通量抵消，剪切运动，太阳黑子旋转和磁螺旋度注入，这可能都有助于存储和积累的能量和触发太阳爆发。第二个主题，我们集中于耀斑引起的光球磁场快速不可逆变化的观测，以及对三维磁场重构的意义。特别是，我们强调在光球磁场观测方面的最新进展，因为最先进的观测设施（如日之出和太阳动力观测站）已经投入使用。还讨论了观察与理论之间的联系以及该研究领域的未来前景。
2014-12-30 astro-ph.SR
Exploring the Origin and Dynamics of Solar Magnetic Fields
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育与研究学院加尔各答分校）
本研究通过磁流体动力学理论和观测数据分析，探讨太阳磁场的起源、行为及日冕加热和日冕闪焰的起动机制。
2026-02-03 astro-ph.SR
Probing the structure of local magnetic field of solar features with helioseismology
受太阳局部次表层磁结构问题的启发，我们利用数值模拟研究了波在不同尺寸的单块磁通量管中的传播。团模型可以很好地近似模拟太阳黑子以及由致密的细通量管集合组成的太阳谱斑区。这类模拟是探索与太阳磁场活动直接相关的各种太阳特征的结构和动力学的有力工具。
2013-10-28 astro-ph.SR
Dependence of solar plasma flows on magnetic field obliquity
太阳等离子体中的流动和磁场之间的相互作用可以改变活跃区域附近的表面波和流动，在大尺度现象的周期性变化中是明显的，如日冕环流，并有助于长期太阳磁周期的动态，例如在最近延长的太阳极小期。我们研究这些现象之间的可能关系。我们已经观察到太阳表面流动模式的变化，在活动区，依赖于磁场强度和方向，符合理论预测的普罗克特效应。其他研究人员已经观察到太阳磁场变化与日冕环流之间的关系。我们探讨普罗克特效应和观察到的大规模磁场和流动的相互依赖性之间的相似之处。这可能有助于理解基本的太阳对流和发电机过程，例如最近周期的长期磁场最小值。
2013-09-20 astro-ph.SR
Global solar magnetic field organization in the outer corona: influence on the solar wind speed and mass flux over the cycle
太阳风的动态本质上取决于全球太阳磁场的结构，而全球太阳磁场在11年的太阳周期中经历着根本性的变化。例如，风的终极速度被认为与膨胀因子是反相关的，膨胀因子是一种测量磁场如何随日冕高度变化的方法，通常在固定的高度计算（$\approx 2.5 R_{\odot}$，源表面半径，近似于所有磁场线变得开放的距离）。然而，磁场膨胀以更详细的方式影响太阳风，其对太阳风性质的影响在源表面之外仍然显著。我们证明了这一点，使用三维全球磁流体模拟的太阳日冕，表面磁图的半个太阳周期（1989-2001年）的约束。自洽扩展超过太阳风的临界点（甚至高达$10R_{\odot}$），使我们的模型符合观测到的太阳风的特点，即，径向磁场强度成为纬度无关，在一定距离的太阳，和质量通量是大多独立的终端风速。在活动极小值附近，日冕高层的膨胀比$2.5 R_{\odot}$以下的膨胀对风速的影响更大。
2017-10-09 astro-ph.SR
Solar Cycle Variation of the Distribution of Photospheric Magnetic Flux Features
School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews（圣安德鲁斯大学数学与统计学院）
研究利用统计工具分析太阳动力学天文台数据，确定光球层磁通量分布及太阳周期变化，发现双幂律能最佳拟合数据，给出幂律指数与太阳周期相位的依赖关系，探讨其对太阳磁场产生的潜在影响。
2026-07-20 astro-ph.SR
Study of Solar Magnetic and Gravitational Energies Through the Virial Theorem
维里定理对于理解恒星结构具有重要意义。它在磁能和引力能之间产生了一种有趣的联系。利用包含磁场（环形磁场）的维里定理的一般形式，我们可以解释与磁能量和重力能量变化相关的太阳发电机模型。我们强调了重力能在次表层中的作用，这一点到目前为止肯定是次要的。我们还考虑了两种类型的太阳外部形状（球形和类球形），以研究磁场和引力能的行为。磁场能量影响太阳的形状，而重力能量不会因太阳的形状而改变。
2014-04-06 astro-ph.SR
Interaction of convective plasma and small-scale magnetic fields in the lower solar atmosphere
在下面的简短回顾中，我们将概述一些可能的相互作用过程的低太阳大气等离子体与嵌入的小尺度太阳磁场。在介绍了这一主题之后，概述了太阳小尺度磁场元素的重要类型，重点介绍了它们的产生和演化，最后描述了这些磁场参与的最重要的过程，如磁场线的重联和磁流体动力学波的产生。这种小规模现象在太阳大气层中的发生率和全球覆盖范围平均超过主要与太阳活动区有关的爆炸性和强烈事件，因此，即使在11年太阳活动周期的较弱阶段，它们作为太阳活动的组成部分也发挥着关键作用。特别是，了解太阳活动从低层到高层大气的最佳成分可能是充分了解日冕加热的决定性因素，这是当今天体物理学中最有趣的问题之一。
2022-10-05 astro-ph.SR
Simulating the Solar Corona with Multiple Solar Photospheric Magnetic Maps during the 8 April 2024 Total Solar Eclipse
University of Michigan（密歇根大学）；Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory（洛克希德·马丁太阳与天体物理学实验室）；National Solar Observatory（国家太阳观测台）
利用AWSoM模型基于多源光球层磁图模拟2024年4月8日日食时的日冕，研究磁场图差异对其结构和加热特性的影响，发现合成观测结果有显著差异，强调全面光球层磁场数据对改进日冕模型的重要性。
2026-07-22 astro-ph.SR
Wavelet analysis of solar magnetic strength indices
不同太阳活动指数、太阳黑子数、太阳黑子面积、耀斑指数、磁场等的小波分析，使我们能够研究太阳活动的一些具体特征的时间演化和潜在的发电机机制。本文的主要目的是分析目前在Mt.威尔逊天文台150英尺太阳能塔。特别是，我们分析了长时间序列（1970年1月19日至2013年1月22日）的磁谱强度指数（MPSI）值和山。威尔逊太阳黑子指数（MWSI）值，涵盖了第20个太阳活动周期的下降阶段、第21-23个太阳活动周期以及第24个太阳活动周期的当前部分。这项研究是一个进一步的贡献，以检测在多尺度准周期变化的综合磁太阳活动与过去的太阳周期和当前的，这是在过去100年中记录的较弱的一个之间的比较的变化。事实上，众所周知，在太阳活动周23和24之间发生了一个不寻常的深太阳极小期，一些磁强度指数的时频行为可以帮助更好地解释相关机制。
2013-05-09 astro-ph.SR
Variation of the solar magnetic flux spectrum during solar cycle 23
利用1996年9月至2011年1月的SOHO/MDI全磁图数据库，分析了太阳磁通量谱的时变特征，并研究了第23周扩展极小值的性质。我们总共识别了1150万个磁性结构。结果表明，不同磁通量的磁性特征表现出不同的循环行为。通量大于$4.0 \times 10^{19}$ Mx的磁特征，覆盖太阳活动区和强网络特征，表现出与黑子完全相同的变化;而其余的$82\%$磁特征，覆盖大部分网络元素，表现出与黑子反相的变化。我们选取一个月太阳黑子数小于20的时间点来代表太阳的低活动状态。发现第23周的扩展极小期具有低活动状态持续时间长的特点，但该周期的磁通量大小并不低于前一个周期。无论是低活动状态的持续时间，还是由最小黑子数定义的最小活动水平，都近似具有百年周期。第23个太阳活动周期的扩展极小期与第11个太阳活动周期相似，后者先于后来的太阳活动周期的极小极大期。这种相似性表明，第23周之后的太阳活动周期可能很低。
2013-12-20 astro-ph.SR
Magnetic nulls and super-radial expansion in the solar corona
太阳外层大气日冕中的磁场控制着太阳风的加速和太阳爆发的动力学。我们提出了第一个明确的观测证据，日冕磁零在离临边线偏振观测的pseudostreamers，采取的日冕多通道偏振仪（CoMP）望远镜。这些零代表了磁重联可能作为太阳活动催化剂的区域。CoMP线偏振观测还提供了一个独立的日冕代理磁膨胀到太阳风，一个数量经常被用来参数化和预测太阳风在地球上的速度。我们介绍了一种新的方法，明确计算膨胀因子的CoMP日冕线偏振观测，这不需要光球外推。我们的结论是，线偏振光是一个强大的新的诊断临界日冕磁拓扑结构和扩大磁通量管的渠道太阳风。
2017-05-15 astro-ph.SR
Long-term variations of solar magnetic fields derived from geomagnetic data
太阳黑子是太阳表面与强磁场有关的暗点。太阳黑子的数量、面积和亮度被认为反映了太阳磁场的强度，并经常被用作其长期变化的替代指标。然而，太阳黑子参数和太阳磁场之间的相关性并不是恒定的，并且这些相关性变化的原因和时间分布并不十分清楚。因此，在没有仪器测量的情况下，不能单独使用太阳黑子数据来推导太阳黑子磁场的变化。但地球是一种探测器，对太阳磁场的表现形式行星际扰动作出反应，因此地磁活动记录可以作为重建过去太阳磁场演化的诊断工具。在本研究中，我们结合太阳黑子和地磁资料来估计太阳黑子磁场的长期变化。
2013-07-30 astro-ph.SR
Standard Magnetic Field Production at Huairou Solar Observing Station
怀柔太阳观测站（HSOS）自1987年开始定期观测太阳，为建立长期磁场数据集，了解太阳磁场和太阳活动周期提供了条件。由于HSOS的数据存储介质和格式发生了变化，给太阳物理学家使用这些数据带来了不便。另外，对于不熟悉这些数据的人来说，磁场校准的过程不容易处理。本文对HSOS的磁场进行了进一步的处理，使之接近国际标准，以探索HSOS的观测数据，为科学研究服务。
2019-02-01 astro-ph.SR
A magnetic confinement nuclear fusion mechanism for solar flares
我们提出了一种磁约束核聚变机制来解释太阳大气中太阳耀斑的演化。该机制与观测到的两个特征一致，即$^{3}He$的大量富集和高能γ射线辐射，这两个特征已被证明是很难用以前的机制解释的。扭曲磁通量绳是太阳耀斑期间的一种典型结构，它与磁场几乎完全控制等离子体的太阳活动区密切相关。因此，通过绝热压缩过程，磁绳内的等离子体被加热到1.0 $\times10^{7}$ K以上，然后在伴随高能γ射线的磁绳中发生热核聚变。利用含时的理想2.5维磁流体动力学（MHD）模拟方法，对耀斑产生的物理机制进行了研究，揭示了在太阳耀斑和日冕物质抛射期间，耀斑发展的三个阶段，即太阳大气中的磁能转换和强烈释放过程。此外，我们还讨论了磁重联与太阳爆发的关系。
2019-11-30 astro-ph.SR
Cyclic behavior of solar inter-network magnetic field
太阳网间磁场是太阳磁场中最弱的分量，但对太阳表面磁通量的贡献最大。由于偏振观测的时空分辨率和灵敏度不够，对它的成因研究受到了限制。随着空间分辨率和检测灵敏度的显着进步，日之出号太阳光学望远镜在第24周太阳极小期到极大期期间提供的太阳分光偏振测量为研究太阳网络间的周期行为提供了前所未有的机会。磁场。选取了2007年1月至2014年8月期间观测到的1000多幅日出地磁图。结果表明，在网间通量谱上，太阳黑子数与磁场之间存在很小的相关性。从太阳活动极小期到第24周太阳活动极大期，太阳网间场通量密度保持不变，为10 $\pm1$ G。观测结果表明，网间磁场不是由太阳活动区的磁通扩散或磁通循环引起的，从而表明存在局部小尺度发电机。结合SOHO/MDI和SDO/HMI在同一时期观测到的太阳全盘面磁象，发现网间区面积与太阳全盘面面积之比从太阳活动极小期到极大期明显减小，但即使在太阳活动极大期也总是超过60%.
2015-05-25 astro-ph.SR
Can Rossby waves explain the cyclic magnetic activity of the Sun and solar-type stars?
磁活动是太阳的一种全球性性质;太阳活动的复杂过程与太阳磁场有关。对于太阳型恒星和太阳，磁活动取决于恒星的物理参数。本文研究了太阳型恒星和太阳的活动周期与有效温度之间的关系。我们试图解释这些关系，因为在恒星对流区底部附近存在层流对流层。在这一层中形成了Rossby波。它们产生初级极向磁场，这是磁活动的复杂现象的能量来源。
2013-06-14 astro-ph.SR
Is It Small-scale Weak Magnetic Activity That Effectively Heats the Upper Solar Atmosphere?
太阳色球和日冕加热是天体物理学中的一个重要问题。利用2003年3月1日至2017年10月28日期间每天测量的985个太阳光谱辐照度（SSI），分别研究了SSI与太阳黑子数、威尔逊山太阳黑子指数和磁谱斑强度指数的位相关系。在整个加热区域中形成的所有SSI：上层光球，色球，过渡区和日冕被发现与弱磁活动的相关性比与强磁活动的相关性更高，并且与弱磁活动同步。所有在低光球层（未加热区域）形成的SSI，表明从太阳次表层泄漏的“能量”，被发现与强磁活动有关，而不是与弱磁活动反相。在上层光球和色球层中，强磁活动应该会导致SSI大约一个太阳自转，这也表明弱磁活动应该会对那里的加热产生影响。因此，正是小规模的弱磁活动有效地加热了太阳上层大气。
2018-07-09 astro-ph.SR
Spatial extent of the magnetic influence of an active region on the solar atmosphere
本文将太阳活动区建模为光球层下的磁偶极子，研究其磁场对光球层和日冕的空间影响范围，并给出典型活动区的可忽略距离阈值。
2025-07-24 astro-ph.SR
Measurement of the evolution of the magnetic field of the quiet photosphere during a solar cycle
太阳光球层被一个磁场充满，这个磁场在比太阳望远镜的分辨率小得多的尺度上纠缠在一起。这种隐藏的磁场可以通过汉勒效应来研究。在2007年，我们开始了一个天气计划，以探索安静光球的磁通量是否随太阳周期而变化。为了这个目的，我们采用了差分汉勒效应技术的基础上观察散射极化在C $_2$分子线约514.0 nm，一般每个月。我们的结果现在几乎涵盖了一个完整的太阳周期。
2017-09-29 astro-ph.SR
Coronal Magnetic Field Topology From Total Solar Eclipse Observations
测量太阳日冕的全球磁场仍然是非常具有挑战性的。在全太阳活动（TSE）期间拍摄的白光图像中观察到的精细尺度密度结构是目前推断日冕中从太阳边缘到几个太阳半径（Rs）的磁场方向的最佳代理。我们提出，第一次，冠状磁场连续1和6 Rs之间的拓扑结构，定量推断与滚动霍夫变换（RHT）为14个独特的日食日冕，跨越几乎两个完整的太阳周期。我们发现，日冕磁场的方向不会成为径向，直到至少3 Rs，与1.5和3 Rs之间的太阳周期的不同纬度和阶段的高方差。我们发现，大多数非径向日冕场拓扑结构发生在光球层中磁场强度较弱的区域上方，而较强的光球场与日冕中的高度径向场线相关。此外，我们发现了丰富的磁力线，从太阳表面连续延伸到几个太阳半径在所有纬度，无论冕洞的存在。这些结果对测试和约束日冕磁场模型，以及将现场太阳风测量与其太阳源联系起来具有意义。
2020-04-19 astro-ph.SR
Solar Filament Physiognomy: Inferring Magnetic Quantities from Imaging Observations
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Key Laboratory for Modern Astronomy and Astrophysics, Nanjing University（南京大学现代天文与天体物理重点实验室）；State Key Laboratory of Lunar and Planetary Sciences, Macau University of Science and Technology（澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室）
本文探讨了通过太阳纤维的成像观测推断日冕磁场的方法，指出该方法在大型望远镜建设背景下具有研究潜力。
2025-11-20 astro-ph.SR
Which Component of Solar Magnetic Field Drives the Evolution of Interplanetary Magnetic Field over Solar Cycle?
本研究利用势场源表面模型将日冕磁场分解为球谐函数分量，发现赤道偶极子和非偶极分量分别驱动了行星际磁场在太阳极大期后的迅速增加和随后的逐渐下降，为解决开放磁通问题提供了新视角。
2023-04-26 astro-ph.SR
Acoustic wave propagation in the solar sub-photosphere with localised magnetic field concentration: effect of magnetic tension
目标。在本文中，我们数值分析了声波的传播和分散在太阳的子光球与本地化的非均匀磁场浓度，模仿太阳黑子与各种代表性的磁场配置。方法.利用求解引力分层等离子体MHD方程的SAC方法，对波在具有局部磁场集中的太阳光球层下的传播进行了数值模拟。初始平衡密度和压力分层来自标准太阳模型。声波是由位于大约与太阳可见表面相对应的高度的源产生的。我们分析的垂直速度的变化的响应，由于磁场在相应的水平可见的太阳表面，通过当地的时间-距离日震学。结果本文给出了声波在太阳光球层下的传播和色散的数值模拟结果，这些结果具有不同类型的局部磁场浓度。可见太阳表面水平上的垂直速度扰动的时距图表明，磁场扰动和散射声波，吸收波包的声功率。对于弱磁化的情况，磁场的影响主要是热力学的，因为磁场改变了温度分层。然而，我们观察到的签名慢磁声模式，向下传播，强磁场的情况下。
2009-01-23 astro-ph.SR
Where are the solar magnetic poles?
不管恒星磁场的物理来源是化石还是发电机引起的，磁轴和自转轴之间的倾角是经常观察到的。在太阳的情况下，缺乏这个方向的观测证据，导致普遍认为它的全球磁场和旋转轴是对齐的。我们提出了一个月的周期性信号的光球太阳磁场在所有纬度的检测，特别是在两极附近，揭示了太阳的磁场的主轴是不对准的表面旋转轴。这一结果强化了我们的太阳是一颗普通的中等质量恒星的观点。此外，这一探测挑战并对现代太阳发电机理论施加了强有力的观测约束。
2018-04-25 astro-ph.SR
Coronal Heating Driven by A Magnetic-gradient Pumping Mechanism in Solar Plasmas
日冕加热是天体物理学中一个长期存在的谜团。考虑到太阳磁场在空间上是不均匀的，从太阳表面到日冕有相当大的磁场梯度，本文提出了一种磁梯度泵机制，并试图解释热等离子体上升流的形成，如热II型针状体和热等离子体喷射等。磁场梯度驱使高能粒子从下方的太阳大气层向上移动，形成热的上升流。这些向上流动的高能粒子沉积在日冕中，使日冕变得非常热。粗略估计表明，日冕可以被加热到100万度以上，色球层中的上升速度约为40 km/s，日冕中的上升速度约为130 km/s。太阳磁通量管就像一台抽水机，从下面的热光球层中抽取高能粒子，输送它们并沉积在日冕中。高能粒子的沉积会使日冕变热，而它们从光球层逃逸会使下面的光球层变冷。这一机制为太阳日冕加热之谜提供了一个自然的解释。
2014-10-23 astro-ph.SR
Dependence of stellar magnetic activity cycles on rotational period in nonlinear solar-type dynamo
本文用非线性发电机模型研究了太阳型恒星在14 ~ 30天自转周期范围内大尺度磁场的湍流产生。我们的模型考虑到非线性效应的动力学淬火的磁螺旋，和逃逸的磁场从发电机区域由于磁浮力。结果表明，所观察到的旋转周期和活动周期的持续时间之间的相关性可以解释的分布式发电机模型的框架下，从磁浮力或磁螺旋度的湍流产生的动态磁反馈作用。我们讨论的影响，我们的研究结果的理解发电机过程中运行的类太阳恒星。
2016-02-25 astro-ph.SR
Magnetic reconnection sustains the mass budget of the solar wind
提出太阳风源区的自洽数值模型，揭示闭合与开放磁场间的磁重联产生喷流并转移物质，量化发现其质量通量足以维持太阳风。
2025-09-16 astro-ph.SR
The Influence of Magnetic Complexity of Active Regions on Solar Wind Properties During Solar Cycles 23 and 24
本研究利用威尔逊山磁分类，分析1999-2020年活动区磁复杂性对太阳风性质的影响，发现复杂活动区更高效地产生太阳风，并具有更高磁场强度、电荷态、氦丰度及FIP偏差。
2025-10-10 astro-ph.SR
Using the Dipolar and Quadrupolar Moments to Improve Solar-Cycle Predictions Based on the Polar Magnetic Fields
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（通常称为空间天气和气候）的主要驱动力。近年来，人们一直在努力发展准确的太阳活动周期预测，导致近百个广泛传播的预测太阳活动周期24的振幅。在这里，我们表明，周期预测可以更准确，如果单独执行每个半球，利用信息的两极和四极矩的太阳磁场在最低限度。
2013-10-06 astro-ph.SR
Spectro-polarimetric Imaging Reveals Helical Magnetic Fields in Solar Prominence Feet
太阳日冕是漂浮在太阳表面的冷等离子云，通过磁场与百万度的日冕绝缘。它们形成于复杂的磁拓扑区域，以非势场为特征，可以突然演变，瓦解日珥并将磁化物质喷射到日光层中。然而，它们的物理尚未完全理解，因为映射如此复杂的磁场配置和它们的演化是非常具有挑战性的，必须经常猜测代理从光度观测。使用最先进的光谱偏振数据，我们重建的磁场的结构在突出。我们发现日珥底部有螺旋形的磁场，连接日珥和下方的太阳表面。
2015-01-14 astro-ph.SR
Modelling 3D magnetic networks in a realistic solar atmosphere
从光球层（太阳半径$\simeq R_\odot$）到低日冕层（$R_\odot + 10$ Mm）的磁网络在太阳大气的加热机制中起着重要的作用。在这里，我们进一步发展的模型与现实开放的磁通量管的作者，以模拟更复杂的配置。封闭的磁回路，以及封闭和开放的磁通量管的组合进行建模。这些都是嵌入在分层的大气层，来自观测动机的半经验和数据驱动的模型受到太阳引力和能够跨越从光球到色球层和较低的日冕。构造了由自相似磁通量管组成的磁场，导出了等离子体动压和密度的解析解。结合相反极性的通量管，可以创建一个稳定的背景磁场配置，模拟具有真实分层的太阳大气。这一结果可应用于SOHO/MDI和SDO/HMI等太阳表面磁图，从而模拟光球运动，探索能量输运机制。我们展示了这个强大的和多功能的方法与应用程序的日震和磁成像仪数据。
2019-07-24 astro-ph.SR
The Sun's Magnetic Power Spectra over Two Solar Cycles. \uppercase\expandafter{\romannumeral2}. Cycle Dependence of Active Region, Magnetic Network, and Their Relation
本研究利用自第23周期以来的高分辨率综观磁图功率谱，揭示磁网络尺度与功率的周期特征及其与活动区的关系，为太阳磁场模拟提供依据。
2024-06-12 astro-ph.SR
Cyclic variations of the structure and energetics of solar magnetic fields
本研究分析太阳大尺度表面磁场不同对称性谐波的振幅及磁能贡献，发现其磁能相对贡献与活动周强度无关，可用于识别活动周阶段，并提出融入太阳发电机理论的途径。
2024-03-10 astro-ph.SR
Relationship Between Solar Wind Speed and Coronal Magnetic Field Properties
利用1986 ~ 2009年24年的行星际闪烁和太阳磁场资料，研究了各纬度太阳风速$[V]$和日冕磁场特性（通量膨胀因子[ $f$ ]和光球磁场强度[ $B_{\mathrm{S}}$ ]）之间的关系。使用交叉相关分析，我们验证了$V$与$f$成反比，并且发现如果$f$相同，则$V$倾向于随$B_{\mathrm{S}}$增加。因此，我们发现$V$与$B_{\mathrm{S}}/f$具有非常好的线性相关性。然而，这种线性关系的$V$和$B_{\mathrm{S}}/f$不能用于预测太阳风的速度没有信息的太阳风的质量通量。我们讨论了为什么$V$和$f$之间的反比关系已成功地用于太阳风速度预测，即使它没有明确包括质量通量和磁场强度，这是太阳风加速的重要物理参数。
2015-07-14 astro-ph.SR
Large-Scale Magnetic Field Fragmentation in Flux-Tubes Near the Base of the Solar Convection Zone
湍流热扩散率的磁淬火导致大尺度场的不稳定性，并产生空间隔离的增强场区域。这一结论是从平均场磁流体力学的框架，允许热扩散率依赖于磁场的线性稳定性分析。与11年的太阳活动周期相比，不稳定性的特征增长时间很短。增加的场区域的特征尺度以数十兆米计。这种不稳定性可以产生磁不均匀性，磁不均匀性浮升到太阳表面形成太阳活动区。磁场集中的磁能与有源区的能量在数量级上一致。
2018-10-15 astro-ph.SR
The origin of the solar magnetic cycle
在总结相关观测资料的基础上，我们讨论了太阳对流区通量管动力学的研究如何帮助我们理解太阳黑子的形成。然后，我们介绍了通量传输发电机模型，并评估其成功的太阳周期和严格的周期性行为的偏离建模。
2011-03-17 astro-ph.SR
The Effect of Toroidal Magnetic Fields on Solar Oscillation Frequencies
太阳振荡频率随磁场活动水平的变化而变化。利用日震学定位太阳表面下的磁场集中将有助于我们理解太阳发电机。由于标准太阳模型中没有考虑磁场，因此将其添加到恒星结构的基本方程中会改变本征函数和本征频率。我们使用准简并微扰理论计算了六种场配置下环形磁场对太阳振动平均多重态频率的影响。在我们的计算中，我们既考虑了描述模式耦合的磁场的直接效应，也考虑了由于磁场而导致恒星结构变化的间接效应。我们限制我们的计算模式的自耦合。我们发现，磁场影响多重态频率的方式，这取决于太阳内部的磁场的位置和几何形状。比较我们的理论结果与观测到的位移，我们发现，强速跃层领域不能负责所观察到的频率变化的p模式在太阳周期。我们还发现，日震振荡频率的表面效应的一部分可能归因于太阳外层的磁场。本文提出的理论也适用于类太阳恒星及其振荡频率的模型。
2018-01-24 astro-ph.SR
Asymmetric Distribution of the Solar Photospheric Magnetic Field Values
了解太阳磁场的特征对于解释太阳活动和太阳发电机是必不可少的。在这项研究中，我们调查的不对称分布的太阳光球磁场值，利用天气图构建从星载高分辨率磁图。结果表明，洛伦兹函数比高斯函数更能描述天气图中磁场的分布，它反映了磁场由强到弱的衰减过程。在几种情况下计算的不对称值，结果一般显示两个周期相关的太阳B $_0$角的变化和太阳周期，分别。我们认为，小尺度磁场、太阳轴的倾斜、磁通量的产生和演化以及极场是导致不对称值特征的主要原因。利用不对称值的翻转，进一步确定了第23和24太阳周的极场反转时间。具体来说，对于第24周，我们断言两个半球的极性在同一时间-在2014年3月发生逆转;对于第23周，S半球的逆转时间是2001年3月，而N半球的确定受到缺失数据的阻碍。
2021-07-08 astro-ph.SR
Photospheric Magnetic Free Energy Density of Solar Active Regions
本文给出了由观测矢量磁图推断的两个太阳活动区磁场的光球能量密度，并与光球中可能存在的不同定义的磁场能量参数进行了比较。我们分析了活动区NOAA 6580-6619-6659和11158的磁场。指出1/4 π Bn·Bp是一个重要的能量参数，它反映了磁剪切对有势磁场（Bp）与无势磁场（Bn）之差的贡献，也反映了磁剪切对活动区磁中性线附近自由磁能的贡献。结果表明，在耀斑爆发前，NOAA 11158活动区光球平均磁能密度发生了明显的变化，这与耀斑爆发时低层大气磁场的变化是一致的。
2016-12-08 astro-ph.SR
Prospective Implications of EUV Coronal Plumes for Magnetic-network Genesis of Coronal Heating, Coronal-hole Solar Wind, and Solar-wind Magnetic-field Switchbacks
我们建议，在极紫外日冕羽的日冕加热是弱，而不是强，比相邻的非羽日冕磁漏斗。这种预期源于（i）观测到极紫外羽流是由于羽流磁漏斗底部的磁通量紧密堆积在一起而产生的，以及（ii）观测到平静区域的日冕加热与底层磁网络的海岸线长度成比例增加。我们不排除极紫外线羽流中的日冕加热可能更强，而不是更弱的可能性，但我们指出相反的情况是合理的。我们的理由是，增加日冕加热在羽诞生过程中会导致同时增加净向上的质量通量在羽，而减少日冕加热在羽诞生过程中会导致同时净向下的质量通量在安静区羽和同时减少净向上的质量通量，甚至净向下的质量通量在冕洞羽。我们进一步推断，极紫外羽流中日冕加热较弱的确凿证据将加强磁扭曲波的可能性，磁扭曲波来自磁网络边缘的细尺度磁爆炸（1）为安静区域的大部分日冕加热提供动力，（2）为日冕洞中的大部分日冕加热和太阳风加速提供动力，许多扭曲波幸存下来，成为来自日冕洞的太阳风中的磁场之字形。
2023-02-28 astro-ph.SR
Deciphering Solar Magnetic Activity. The Solar Cycle Clock
太阳的变化是由磁化系统的进展和相互作用控制的，这些磁化系统形成了22年的磁活动周期（“黑尔周期”），从它们的原点$\sim$ 55度纬度到赤道，经过$\sim$ 19年。我们将讨论这一进程的终点，被称为“终结者”事件，以及我们诊断它们的方法。基于海尔磁周期的终止，我们构建了一个新的太阳活动“时钟”，它将所有的太阳磁活动映射到一个单一的归一化历元。终结者出现在这个时钟上的相位$0 * 2π$（根据定义），然后太阳极场反转开始于$\sim0.2 * 2π$，地磁安静间隔以太阳极小期为中心，开始于$\sim0.6 * 2π$，结束于终结者，持续归一化周期长度的40%。随着这种被称为“前终结者”的静止期的开始，太阳显示出活动区域复杂性的急剧降低，并且（像终结者事件一样）与太阳射电通量穿过F10.7=90 sfu的时间有关-有效地标志着太阳最小条件的开始。在本文中，我们使用的终结者为基础的时钟来说明一系列的现象，进一步强调的强相互作用的全球尺度的海尔周期的磁系统。arXiv：2010.06048是一篇配套文章。
2021-12-03 astro-ph.SR
Reversals of the solar magnetic dipole in the light of observational data and simple dynamo models
观测表明，在每个太阳活动周中，太阳磁场发生反转时，光球层的太阳磁偶极子通常不会消失。相比之下，平均场太阳发电机模型预测偶极场确实会变为零。在最近的一篇论文中，Moss等人（2013）提出，这种矛盾可以解释为表面极向场的小尺度磁波动的大尺度表现。在这里，我们比较这种解释与WSO（威尔科克斯太阳天文台）光球磁场的数据，以确定所需的解释的现象，并比较结果与预测从一个简单的发电机模型，考虑到这些波动的磁场波动的幅度。我们表明，WSO数据有关的磁偶极子反转是非常相似的预测，我们非常简单的太阳发电机模型，其中包括平均磁场和波动。磁波动的均方根值和平均场之间的比值估计为2左右，与太阳黑子数据的估计合理一致。在4个月左右的反转期内，偶极子的脉动贡献大于平均场的脉动贡献。波动的记忆时间约为2个月。观测表明，磁波动的均方根强烈调制的太阳周期的相位。这为太阳磁场是由单一发电机机制而不是由独立的小规模发电机作用产生的概念提供了额外的支持。一个弱的非轴对称磁场的波动性质的建议产生的分析，寿命约为1年。
2014-07-05 astro-ph.SR
Record-breaking coronal magnetic field in solar active region 12673
在太阳上，最强的磁场通常在暗黑子处被探测到。磁场的大小通常约为3000 G，只有少数例外报告磁场超过5000 G。由于太阳大气层中的磁场随高度的增加而减小，因此没有报道过超过2000 G的日冕磁场。在这里，我们提出了2017年9月6日在太阳活动区NOAA 12673的日冕底部约4000 G的超强磁场的成像微波观测。结合光球矢量测量的磁场和日冕探测，我们建立并验证了一个非线性无力场日冕模型，并利用该模型对不同日冕高度的破纪录日冕磁场进行了量化。
2019-07-15 astro-ph.SR
Investigation of the Differential Rotation by H-Alpha Filaments and Long-Lived Magnetic Features for Solar Activity Cycles 20 and 21
在第20和第21太阳活动周（1966-1985），我们用Hα细丝和相对小尺度的长寿命正负极磁特征研究了太阳的差异自转。我们使用了来自Abastumani天体物理观测站胶片收集的Hα日光照相图的静态Hα细丝的年平均角速度，并从麦金托什地图集（麦金托什、威洛克和汤普森，堆栈图地图集，NGDC，1991年）中选择了长寿命的磁性特征。我们确定了Hα细丝和长寿命磁特征的Faye公式的系数，发现在太阳活动周20和21，Hα细丝的自转速率较低，并且比长寿命磁特征的自转差异更大。
2012-09-26 astro-ph.SR
A Model of Solar Dynamo with Alternative Conversion of Large-Scale Magnetic Field and Production of Sunspots
自1908年发现与磁场有关的太阳活动周以来，人们对深部振荡发电机的研究得到了广泛的关注。然而，关于太阳能发电机仍然存在一些悬而未决的问题，例如，大尺度极向场和环向场之间的不对称转换以及太阳黑子蝴蝶图案的物理基础。本文报道了新一代大尺度磁场及其能量释放过程。太阳内部流体运动的感应作用由RLC电路表示，其中通过极向场的扭曲而建立的环向场，即所谓的$ω$效应，起着电容器的作用。这样的RLC电路不仅提供了一个避开Cowling反发电机定理的自维持振荡系统，而且提供了快速磁重联的场所，从而再现了四极磁场，解释了太阳活动中黑子的行为和足点的移动。此外，电路和太阳的参数与22年的太阳周期一致。
2018-10-13 astro-ph.SR
The study of magnetic reconnection in solar spicules
本文主要研究太阳针状体条件下的磁重联不稳定性。在磁流体力学（MHD）框架下，对电流片中的电阻撕裂不稳定性进行了数值研究。为了研究这种不稳定性在太阳针状体的分层大气中的影响，我们在x-z平面上求解线性和非理想MHD方程。在线性分析中，假设电阻率仅在电流片内是重要的，并且能量的指数增长随着等离子体电阻率的增加而更快地发生。我们很有兴趣看到在一个典型的太阳针状体的生命周期中磁重联的发生。
2014-06-23 astro-ph.SR
