Multifractal Analysis of Heliospheric Magnetic Field Fluctuations observed by Ulysses
利用多重分形方法研究了1997-1998年和2007-2008年两个太阳活动极小期和1999-2001年两个太阳活动极大期内黄道面外快、慢太阳风中磁场湍流的不稳定性。更准确地说，我们认为126个时间间隔的磁磁场测量，获得多重分形谱，并检查的多重分形的程度作为衡量磁流体力学范围内的尺度，为广泛的日心距离和日线。结果表明，随着径向距离的增加，太阳风的不稳定性逐渐减小，快太阳风的不稳定性比慢太阳风的不稳定性更显著。阿尔文和压缩函数的分析证实了不透明度随距离和纬度的降低。多重分形/不透明度的这种径向依赖性可以通过黄道面以外的湍流的较慢演化以及不透明度驱动器随着与太阳的距离而降低的效率来解释。此外，我们的分析表明，磁场分量之间的最大差异显示在太阳附近，那里的不稳定性最强。此外，我们观察到，慢太阳风从最大的太阳活动周23展品一般，较低水平的多重分形比快太阳风，这可能与一种新的Alfvenic慢太阳风的想法。
2019-05-22 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Subproton-scale Intermittency in Near-Sun Solar Wind Turbulence Observed by the Parker Solar Probe
利用高时间分辨率的太阳风磁场数据，研究了帕克太阳探测器任务第一近日点（~35.6 Rs）附近的磁感应强度的统计特征。采用FIELDS套件上的两种仪器的合并数据集能够对磁场增量的高阶矩进行宽带估计，并以可靠的精度建立了五阶矩。的持续时间，节奏，和低噪声水平的数据允许从惯性范围到深亚质子尺度的尺度依赖性的观察到的不稳定性的评估。结果支持多重分形标度在惯性范围内，单分形，但非高斯标度在亚质子范围内，从而澄清了建议的基础上的数据仍然模糊，由于可能的干扰地球前震。过渡到单分形的物理学仍然不清楚，但我们认为这是由于离子和电子惯性尺度之间的电流片的尺度不变的人口;不相干的动力学尺度波活动的先前建议是不赞成的，因为它可能会导致未观察到的再高斯化。
2021-03-19 astro-ph.SR physics.geo-ph physics.plasm-ph
Finite dissipation and intermittency in magnetohydrodynamics
我们提出了一个分析的数据来自衰减磁流体动力学（MHD）湍流的数值模拟高达1536^3点的网格分辨率和泰勒雷诺数为1200。初始条件是初速度和磁场均为螺旋形分布，它们之间的相关性可以忽略不计。在耗散峰值的数据分析，我们表明，在MHD耗散似乎渐近常数的雷诺数的增加，从而加强了快速重联事件在太阳环境中非常大的雷诺数的可能性。此外，磁流体流动，所确定的速度和磁场的结构函数的异常指数的频谱，是强于流体，确认早期的结果，然而，我们也发现，有一个可测量的速度和磁场的指数之间的差异，最近在太阳风中观察到的。最后，我们讨论了在这个流中出现的频谱标度律。
2009-03-19 astro-ph.SR
Intermittency in the Expanding Solar Wind: Observations from Parker Solar Probe (0.16au), Helios 1 (0.3-1au), and Voyager 1 (1-10au)
我们研究统计的磁场矢量分量，探讨如何从近太阳等离子体的径向距离大到10 au的不稳定性演变。进入分析的统计数据包括自相关、n阶磁结构函数（SFn）和尺度相关峰度（SDK），每个都在日心距离范围内分组。戈达德太空飞行中心的空间物理学数据设施（SPDF）提供了磁场测量，帕克太阳探测器的分辨率为6.8毫秒，太阳神号为6秒，旅行者1号为1.92秒。我们计算SF 2以确定包含惯性范围的尺度，并检查SDK以调查非高斯性程度。自相关用于解决相关尺度。相关长度和离子惯性长度提供有效雷诺数（Re）的估计。Re的变化使我们能够第一次研究行星际等离子体中SDK和Re之间的关系。从这种观察到的关系得出的结论是，在固定的物理尺度下，具有较低Re的区域平均具有较低的峰度，这意味着较少的间歇性行为。将Kolmogorov改进的相似性假设应用于磁SFn和峰度，以计算惯性范围内的非线性参数和分形标度。一个完善的旅行者1号磁场数据集生成。
2022-02-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Intermittency in the photosphere and corona above an active region
最近的研究无疑证明了光球层和日冕层中的磁场是一种间歇性结构，这为解释其物理机制提供了新的视角。特别是，日冕中存在极强电阻率的局部区域（需要解释所有尺度的磁重联）和小尺度与大尺度之间的互换（需要研究光球/日冕耦合）等问题，仅举几例，可以很容易地通过双折射概念来捕获。本研究的重点是在光球层，色球层和日冕中导出的不透明度属性的同时时间变化。我们分析了2006年12月8日12：00 UT和2006年12月13日18：45 UT之间获得的NOAA AR 10930数据。光球层的不透明度是由Hinode磁场测量结果推断的，而过渡区和日冕的不透明度则是由Nobeyama 9 GHz射电偏振测量结果、高节奏Hinode/XRT/Be-thin数据以及GOES 1- 8 GHz通量推断的。通过计算动力学涡度，分析了光球动力学及其与不透明度变化的可能关系。在这个案例研究中，我们发现了以下事件链。光球磁场的间歇性达到峰值后，在AR中的等离子体流的特定动力学涡度达到其最大水平（4小时的时间延迟）。在光球层折射率达到峰值后，日冕层折射率逐渐增加。从光球折射率的峰值到第一次强耀斑（X3.4）的发生之间的时间延迟约为1.3天。我们的分析似乎表明，增强的不透明度/复杂性首先发生在光球，后来被送往日冕。
2009-03-17 astro-ph.SR gr-qc
Magnetic field intermittency in the solar wind: PSP and SolO observations ranging from the Alfven region out to 1 AU
利用$PSP$和$SolO$资料研究了太阳风（SW）中的磁场不稳定性。当考虑依赖于高阶矩的方法（$SF_q$，$SDK$）时，观察到小尺度不稳定性$(20-100d_{i})$径向加强，但在较大尺度上没有观察到明显的趋势。然而，基于低阶矩的方法（例如，PVI）被认为更适合于检查大部分相干结构（CS）$PVI \ge 3$的演化。使用PVI，我们观察到的CS，$f_{PVI \ge 3}$占据的数据集的分数的尺度依赖的演变。具体而言，无论SW速度如何，$\ell =20 d_i$的$f_{PVI\ge3}$都略有增加，而在较大尺度下观察到的CS径向增加更明显。间歇性的等离子体参数进行了研究。尽管较慢的SW速度间期显示较高的$f_{PVI \geq 6}$和较高的峰度最大值，但未观察到$f_{PVI \geq 3}$的统计学差异。高度Alfvénic间期显示较低水平的不稳定性。研究了磁场与SW流$Θ_{VB}$之间夹角的各向异性。间歇性在$Θ_{VB} \approx 0^{\circ}$处较弱，在较大角度处增强。考虑到在一个恒定的对齐角度的演变，减弱的不稳定性观察到增加平流时间的SW。我们的研究结果表明，不稳定性的加强在内部日光层的驱动相对高度间歇性的垂直间隔的增加采样的探针随着距离的增加，直接相关的帕克螺旋的演变的效果。
2022-06-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Association of intermittency with electron heating in the near-Sun solar wind
在近地环境中的一些研究表明，间歇结构是能量耗散和粒子耗散的重要场所。最近帕克太阳探测器（PSP）的数据，在近太阳环境中采样，表明质子加热集中在相干结构附近，这表明在该地区的湍流级联质子的局部加热。然而，电子在近太阳环境中是否表现出类似的行为尚不清楚。在这里，我们解决这个问题，使用PSP的数据收集在太阳附近的前七个轨道。我们使用部分增量方差（PVI）技术来识别相干结构。我们发现，电子温度优先增强强不连续性附近，虽然协会是有点弱于质子。我们的研究结果提供了强有力的支持，在“年轻”的太阳风，与耗散的湍流波动附近的间歇性结构的电子不均匀加热。
2022-06-21 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Deciphering solar turbulence from sunspots records
一般认为，太阳黑子是太阳内部磁通量管的出射部分。这些管在对流区的底部产生，由于它们的磁浮力而上升到表面。对流区中等离子体的运动是高度湍流的，太阳黑子的表面表现可能保留了这种湍流的特征，包括它的不稳定性。根据对太阳黑子的直接观察以及对树轮中宇宙成因同位素$^{14}$ C或极地冰中$^{10}$ Be浓度的间接观察，绘制了频率功率谱密度。根据太阳是静止还是活跃，出现了两种不同的频率标度。%磁活动为最大或最小。从直接观察，我们也可以计算标度指数。这证明了一个强的不稳定性，可以与在太阳风中观察到的相媲美。
2009-09-22 astro-ph.SR
Sub-Alfvenic Solar Wind observed by PSP: Characterization of Turbulence, Anisotropy, Intermittency, and Switchback
在磁场占主导地位的低日冕区域，阿尔芬速度远高于风速。相比之下，近地太阳风是强烈的超阿尔文风，即，风速大大超过阿尔芬速度。这些制度之间的过渡被经典地描述为“阿尔芬点”，但实际上可能发生在一个分布式阿尔芬临界区。美国宇航局的帕克太阳探测器（PSP）任务已经进入这一区域，因为它遵循一系列逐渐接近太阳的轨道。在第8次和第9次与太阳相遇期间，PSP在距离太阳16个太阳半径的地方，对四个延长的时期进行了采样，其中太阳风的速度被测量为小于当地的阿尔芬速度。这是PSP首次在日光层内对亚阿尔夫文太阳风进行现场探测。在这里，我们探讨这些样本的亚阿尔夫文太阳风，这可能会提供重要的预览的物理过程中运行在较低的高度。具体来说，我们的特点的湍流，各向异性，不稳定性，和方向性的回折属性，这些子Alfvenic风和对比这些与邻近的超Alfvenic期间。
2022-01-26 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Emergence of two inertial sub-ranges in solar wind turbulence: dependence on heliospheric distance and solar activity
本文通过分析太阳极小期和极大期的太阳风磁场谱与峰度标度律，发现极小期快速太阳风惯性区间存在$f^{-3/2}$和$f^{-5/3}$两个子区间，其拐点尺度随日球层距离演化并与湍流外尺度和离子尺度相关，而极大期该结构不普遍存在。
2025-02-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Evolution of MHD turbulence in the expanding solar wind: residual energy and intermittency
通过三维MHD模拟结合膨胀盒模型，研究太阳风膨胀对湍流演化影响，发现膨胀促进负剩余能量生成并增强间歇性，但二者因果关系较弱。
2025-01-24 astro-ph.SR physics.space-ph
Arbitrary-order Hilbert spectral analysis and intermittency in solar wind density fluctuations
本文用任意阶希尔伯特谱分析方法研究了惯性和动力学范围的太阳风湍流特性，并将其应用于高分辨率密度测量。由于样本量小，以及存在强非平稳行为和大尺度结构，经典的结构函数分析无法检测惯性范围内的幂律行为，并且可能低估标度指数。然而，希尔伯特谱方法提供了一个最佳的估计的标度指数，这已被发现是接近那些在充分发展的流体动力学湍流的速度波动。在较小的尺度下，质子陀螺标度以下，系统失去其间歇性的多尺度特性，并收敛到一个单分形过程。在小尺度下得到的标度指数与经典的分数布朗运动的标度指数吻合得很好，表明该过程具有长期记忆性，并且在谱突变尺度附近不存在相关性.这些结果对太阳风中的动力学范围湍流模型提供了重要的约束。
2018-04-06 astro-ph.SR physics.data-an physics.flu-dyn
Temporal Intermittency of Energy Dissipation in Magnetohydrodynamic Turbulence
磁流体动力学（MHD）湍流中的能量耗散在空间上是高度间歇性的，集中在片状相干结构中。人们对时间上的间歇性知之甚少，这是湍流的另一个基本方面，对于观察太阳耀斑和其他空间/天体物理现象具有重要意义。本文研究了MHD湍流数值模拟中能量耗散的时间不稳定性。我们认为四维时空结构，“耀斑事件”，负责大部分的能量耗散。我们发现，虽然耀斑事件往往是非常复杂的，他们表现出强大的幂律分布和标度关系。我们发现耗散能量的概率分布具有接近-1.75的幂律指数，类似于太阳耀斑的观测，表明强烈的耗散事件主导了系统的加热。我们还讨论了耀斑事件的时间不对称性作为湍流级联的签名。
2015-01-07 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Shocks, compressible perturbations, and intermittency in the very local interstellar medium: Voyager 1 and 2 observations and numerical modeling
University of Alabama in Huntsville（亨茨维尔阿拉巴马大学）；Manipal University Jaipur（斋浦尔马匹阿尔大学）；Leonard F. Burlaga, Inc.（伦纳德·F·伯尔加公司）；Space Research Center PAS (CBK PAN)（波兰科学院空间研究中心）
本文通过先驱者1号和2号观测及数值建模，解释了太阳风与星际介质相互作用中全球压缩现象，并探讨了间歇性在不同时间尺度上的表现。
2026-03-24 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Turbulence, intermittency and cross-scale energy transfer in an interplanetary coronal mass ejection
本文利用Wind卫星数据研究ICME中的MHD湍流，通过谱指数、平坦度标度指数和三阶矩标度律验证湍流充分发展，并发现ICME鞘层内能量传输率异常高且间歇性增强。
2022-12-13 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Intermittent, Reflection-Driven, Strong Imbalanced MHD Turbulence
本文提出考虑间歇性和阿尔芬波反射的强不平衡MHD湍流唯象模型，其谱斜率和标度指数预测与帕克太阳探测器观测吻合，并揭示反射驱动间歇性会增强小尺度平行波数，从而可能增加太阳风和日冕中的离子回旋加热。
2025-02-07 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Statistical analysis of intermittency and its association with proton heating in the near Sun environment
我们使用帕克太阳探测器的前六次遭遇的数据，并采用增量的部分方差（$PVI$）的方法来研究相干结构的统计特性，在日光层内的目的是探索磁场不稳定性和可观察到的后果，如等离子体加热和湍流耗散之间的物理联系。我们的研究结果支持质子加热定位在附近，并强烈相关，磁结构的特点是$PVI \geq 1$。我们表明，平均而言，这些事件构成的数据集的$\approx 19\%$，虽然可能会发生变化，这取决于等离子体参数。我们发现，在较低的$WTs$的幂律缩放后，在所有六个遭遇的等待时间分布（$WT$）是一致的。这一结果表明，相干结构在太阳风中并不是均匀分布的，而是倾向于紧密相关并形成集群。我们观察到，最强的磁不连续性，$PVI \geq 6$，通常与重联排气，是磁能量在质子加热局部耗散的网站，并与质子温度的最突然的变化。然而，由于这类事件很少，它们对能量耗散的相对贡献很小。考虑到聚集效应，我们发现，更小的规模，更频繁的结构与PVI之间，$1\lesssim PVI \lesssim 6$，发挥主要作用的磁能量耗散。这些事件的数量密度与全球太阳风温度密切相关，密集的间隔与较高的$T_{p}$相关。
2022-01-26 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Multiscale Solar Wind Turbulence Properties inside and near Switchbacks measured by Parker Solar Probe
帕克太阳探测器（PSP）定期观测距离太阳不到0.3天文单位的太阳风的磁场偏转。这些偏转有关的结构通常被称为“之字形”（SB），其起源和特性目前有争议。在这里，我们使用一个数据库的视觉选择SB的间隔-和区域的太阳风等离子体测量之前和之后的每个SB-检查等离子体参数，湍流光谱从惯性耗散尺度，和不稳定性在这些间隔的影响。我们发现，许多功能，如垂直随机加热率和湍流光谱斜率是相当相似的内部和外部的SBs。然而，重要的动力学特性，如惯性耗散范围之间的特征断裂尺度在这些间隔的内部和外部是不同的，就像不稳定性的水平一样，这在SB内部和它们的附近是显著增强的，最有可能是由于在边缘观察到的磁场和速度剪切。我们的结论是等离子体内部和外部的SB，在大多数观察到的情况下，属于同一个流，并且这些结构的演变是最有可能调节的动力学过程，占主导地位的小尺度结构在SB边缘。
2021-02-28 astro-ph.SR physics.space-ph
Fractal multi-scale nature of solar/stellar magnetic field
在过去的几十年里，某些复杂物体的分形组织的抽象数学概念在天体物理学中受到了极大的关注。这一概念逐渐发展成为一个广泛的领域，包括多重分形和非线性、渗流理论、自组织临界性、灾变理论等。这种强大的数学和物理方法为探索天体物理的各个方面提供了新的可能性。特别是，在太阳和恒星的磁性，磁化等离子体的多重分形属性变成有用的理解爆发式的能量释放事件的动力学，湍流发电机行动的条件，湍流磁扩散率的性质，甚至太阳发电机的双重性质。在这篇综述中，我将简要地概述如何使用多重分形的思想来探索太阳磁性的上述方面。
2013-05-22 astro-ph.SR
Extended statistical analysis of emerging solar active regions
利用太阳动力学天文台（SDO）日震磁成像仪（HMI）的视向磁图观测资料，研究了太阳活动区的极性分离、磁通量、磁通量出现率、扭曲和倾斜。极性分离和最大磁通量的活动区域的功能依赖性是在一个简单的模型，作为浮力的结果通量出现一致。我们的调查没有发现任何强烈的依赖性的出现率的扭曲性能的活动区。
2018-11-29 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
A Statistical Study on Property of Spatial Magnetic Field for Solar Active Region
磁场是太阳活动的主导因素，太阳耀斑与磁场的分布及其对应的磁能有着直接的关系。本文根据怀柔太阳观测站（HSOS）太阳磁场望远镜（SMFT）观测到的矢量磁场，给出了空间磁场与太阳耀斑关系的统计结果。空间磁场是由SMFT观测到的光球矢量磁场外推得到的。选取1997 - 2007年期间有耀斑爆发的23个活动区作为数据样本。研究结果如下：1.耀斑后磁场谱线降低的区域有16个（69%）; 2. 17个（74%）活动区耀斑后自由能降低。结果表明，对于大多数活动区，太阳耀斑后的磁场变化与前人的观测和研究结果是一致的。
2014-05-09 astro-ph.SR
Rogue active regions and the inherent unpredictability of the solar dynamo
地表通量输运模型和通量输运发电机理论的新发展使人们产生了这样的概念，即某些具有异常性质（位置、倾角和/或黑尔/非黑尔特征）的大型活动区可能对随后几年的太阳活动过程产生重大影响，也会影响随后太阳活动周期的幅度。在这里，我们讨论我们目前的理解，这种“流氓”活跃地区的太阳活动的周期到周期的变化的作用。
2018-04-10 astro-ph.SR
SMARPs and SHARPs: Two Solar Cycles of Active Region Data
我们提出了一个新的数据产品，称为空间气象MDI活动区补丁（SMARP），来自太阳表面的磁场的迈克尔逊多普勒成像仪（MDI）船上的太阳和日光层天文台（SoHO）的地图。这些数据与空间气象HMI活动区补丁（SHARP）一起，来自太阳动力学天文台上的日震和磁成像仪（HMI）拍摄的类似地图，这些数据提供了一套连续和无缝的地图和关键词，描述了从1996年到现在的最后两个太阳周期中观察到的每个活动区。在本文中，我们描述了SMARP数据，并将其与SHARP数据进行了比较。
2021-08-18 astro-ph.SR
The behavior of the spotless active regions during the solar minimum 23-24
在这项工作中，我们分析了在太阳活动极小期23 - 24（2007 - 2010）期间观测到的无斑点活动区的物理参数。利用太阳和日球层观测站（SOHO）上的迈克尔逊多普勒成像仪（MDI）提供的磁图和野边山射电日像仪（NoRH）获得的17~GHz射电图，对太阳和日球层观测的磁图进行了分析。结果表明，无黑子活动区具有与普通活动区相同的射电特征，可以在太阳表面长期存在（>10天），也可以出现小耀斑。
2017-03-02 astro-ph.SR
Solar Active Longitudes From Kodaikanal White-light Digitized Data
近年来，太阳活动性日冕的研究引起了人们极大的兴趣。在这项工作中，我们使用了一个独特的连续的太阳黑子数据系列获得Kodaikanal天文台和重新审视的问题。对数据的分析表明，在整个90年的数据持续期间，活动经度一直存在。我们比较了两个研究的分析方法，并提出了各自的结果。在大多数时间内，发现两个最活跃的双极间的分离大约为180°。此外，我们还发现在90°和270°处存在相对较弱的分离。这些活动星系的迁移模式与太阳差自转曲线一致。我们还研究了活动板块的周期性，发现了两个主要周期，分别为$\approx$ 1.3年和$\approx$ 2.2年。这些周期，也发现在其他太阳代理，表明它们与全球太阳发电机机制的关系。
2016-11-23 astro-ph.SR
SARD: A YOLOv8-Based System for Solar Active Region Detection with SDO/HMI Magnetograms
本研究基于YOLOv8开发太阳活动区检测器SARD，利用SDO/HMI磁图数据，通过图像处理和人工标注训练模型，达到94%平均精确率，并发现活动区面积与磁通量呈对数正态分布，揭示其多尺度复杂性。
2025-07-31 astro-ph.SR
Estimating electric current densities in solar active regions
太阳活动区的电流被认为是提供太阳耀斑中通过磁重联释放的能量。光球层的垂直电流密度$J_z$可以从矢量磁图数据中估算出来，但有很大的不确定性。这些值为活动区磁场的非线性无力模型提供了边界条件。提出了一种用于估计$J_z$的值的方法，该方法考虑到矢量磁图场值中的不确定性，并且使活动区域上的$J_z^2$最小化。该方法被证明使用的领域的边界值为一个力自由扭曲的双极，在随机选择的位置加上噪声。
2015-03-10 astro-ph.SR
A brief report on statistical study of net electric current in solar active regions with longitudinal fields of opposite polarity
太阳活动区的动力学过程受太阳磁场的控制。到目前为止，利用太阳磁像仪的观测已经为我们提供了太阳光球磁场的矢量分量。光球磁场的两个横向分量使我们能够计算出电流的大小。我们发现，由于纵向磁场的正（负）极性的区域中的电流在一个活跃的区域中有正负符号，然而，净电流被发现是一个数量级小于平均绝对幅度，并有一个首选的符号。特别是，我们已经统计发现，有一个系统的净电流，从地区与负（正）极性的地区，在太阳活动区在北（南）半球的正（负）极性，但在太阳活动极小期，这种趋势是扭转随着时间的推移，在某些纬度。结果表明，在太阳活动区存在极性相反的弱净电流，从而进一步解释了以往研究中发现的半球螺旋度规则。
2013-05-14 astro-ph.SR
The Magnetic Classification of Solar Active Regions 1992 - 2015
这封信的目的是解决我们对太阳活动区统计知识的盲点。据我们所知，没有发表的结果表明威尔逊山磁分类的变化作为太阳周期的函数基于现代观测。我们显示了1992年1月1日至2015年12月31日每日太阳区域摘要中报告的所有活动区域的统计数据。我们发现，$α$和$β$类活性区（包括所有亚组，例如$βγ$、$βδ$）分别占样品的约20%和80%。该分数在高水平活动期间是相对恒定的，然而，在每个太阳活动极小期附近可以看到$α$分数增加到约35%和$β$分数减少到约65%，并且在2- $σ$水平上具有统计学显著性。超过30%的活动区在太阳活动极大年期间被附加了$γ$和/或$δ$的分类，而这些分类在太阳活动极小年期间只占百分之一的一小部分。活动区类型的这种变化表明，复杂活动区的形成可能是由于堆积频繁出现的磁通量在太阳极大期，而不是复杂的，单片磁通量结构的出现。
2016-03-08 astro-ph.SR
Fast Prograde Coronal Flows in Solar Active Regions
利用太阳动力学观测站上的极紫外光变率实验（EVE）光谱仪提供的5-105 nm范围内的太阳恒星光谱，我们报道了太阳活动区高速（>100 km/s）水平流的发现和表征。这些表观流动在以天为单位的时间尺度上是持续的，并且例如在Mg X、Si XII和Fe XVI的谱线中被很好地观察到。它们是平行的，蓝移/红移在孤立的活动区的东/西边缘通道达到峰值直接证明了这一点。高速流动行为不依赖于活动区纬度或太阳活动周期，在第24和第25周有类似的行为。
2022-07-27 astro-ph.SR
On the scaling and anisotropy of two subranges in the inertial range of solar wind turbulence
本研究通过分析Ulysses和PSP的太阳风观测数据，发现湍流惯性区存在两个具有不同间歇性、各向异性与标度特征的子区间，揭示了强弱湍流转变的可能性，为太阳风湍流理论提供了观测约束。
2022-09-26 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Asteroseismic constraints on active latitudes of solar-type stars: HD173701 has active bands at higher latitudes than the Sun
我们提出了一种新的方法来确定的位置上的太阳型恒星，它使用恒星周期引起的可检测的类太阳振荡的频率变化的活动带的纬度。当近地表活动以非均匀的方式分布时，不同角度和方位阶的振荡模式将使它们的频率偏移不同的量。我们使用这个简单的概念，再加上一个模型的近地表活动的空间分布，开发两种方法，使用频移来推断最小和最大纬度的活动带。我们的方法响应的纬度范围内，有显着的磁通量本，以上弱的基础短暂的通量水平。我们验证，我们能够得出准确的推论，在太阳的情况下，使用太阳作为一个明星日震数据和人工数据。然后，我们将我们的方法应用于太阳模拟HD173701上的开普勒数据，发现它的活跃波段跨越的纬度范围比太阳上的波段要宽得多。
2019-03-12 astro-ph.SR
Direct evidence: twisted flux tube emergence creates solar active regions
太阳活动区形成的磁性是理解太阳活动，特别是太阳爆发的核心。在许多理论研究、模拟和观测解释中使用的一个广泛的模型是，活动区的基本结构是由一个大的预扭曲磁场管产生的。尽管有合理的理由和各种代理的可用性表明这个模型的准确性，但还没有任何直接的观测证据表明大扭曲磁通量管的出现。因此，基本的问题是，“活动区是由大的扭曲通量管形成的吗？”仍然开放。在这项工作中，我们肯定地回答了这个问题，并提供了直接的证据来支持这一点。我们这样做，通过调查一个强大的拓扑量，称为磁绕组，在太阳观测。这个数量，结合目前可用的其他特征，提供了第一个直接证据，表明大扭曲通量管确实出现创造活动区域。
2021-06-22 astro-ph.SR
Measuring solar active region inflows with local correlation tracking of granulation
上下文局部日震学已经探测到空间延伸的会聚表面流进入太阳活动区。这些在太阳发电机的通量输运模型中起着重要作用。目的。我们的目标是验证的流入的存在，通过推导出水平流动速度与局部相关跟踪的颗粒活性区域周围。方法.我们产生了一个为期六年的长时间序列的水平速度在太阳表面的全磁盘地图跟踪颗粒连续强度图像提供的日震和磁成像仪（HMI）板载太阳动力学天文台（SDO）。结果平均而言，活动区域被从活动区域中心延伸至10度的流入所包围，幅度为20-30米/秒，局部达到40米/秒，这与当地日震学的结果一致。通过计算243个单独的活动区域组成的合奏平均值，我们表明，流入不是方位对称的，但主要是收敛到相对于纵向和时间平均流场的活动区域的拖尾极性。
2017-05-24 astro-ph.SR
Active nests at solar maximum: How nested flux emergence dominated flaring activity and structured the heliosphere
European Space Agency, ESTEC（欧洲航天局，欧洲空间研究与技术中心）；Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM（巴黎萨克雷大学，巴黎西岱大学，法国原子能和替代能源委员会，法国国家科学研究中心，天体物理信息研究所）
该研究基于多视角太阳观测，探究第25太阳活动周极大年的活动巢如何主导耀斑活动、塑造日冕与太阳风，揭示其亚表面起源及对太阳活动的调制作用。
2026-09-14 astro-ph.SR
Spatial distribution of jets in solar active regions
上下文已知太阳活动区有喷流。这些喷流与加热和粒子释放到太阳风中有关。瞄准我们的目的是了解日冕射流在活动区域内的空间分布，以了解它们是否有一个优先发生的位置。方法.我们分析了五个活动区使用太阳动力学天文台大气成像组件的数据在一段时间内的2-3.5天，当活动区接近磁盘中心。每个活动区域都有不同的年龄、磁场强度和拓扑结构。我们开发了一种方法来确定射流的位置和长度。结果在活动区的边缘观测到的喷流更频繁，而且在一个强大的领先太阳黑子周围观测到的喷流也更密集。我们活动区域的日冕喷流数量取决于活动区域的年龄。较老的活动区比较年轻的活动区产生更多的喷流。喷流主要出现在活动区域的边缘，而在中心则不那么频繁。喷流的数目与整个活动区的平均无符号磁场和总磁通密度无关。这些喷流位于强烈的领先黑子的边缘周围。
2022-07-20 astro-ph.SR
The Magnetic Energy - Helicity Diagram of Solar Active Regions
本文利用新近提出的一种适用于太阳活动区单矢量磁图的非线性无力方法，计算了对应于42个不同活动区的162幅矢量磁图的瞬时自由磁能和相对磁螺旋度收支。我们发现在所研究的地区的自由磁能和相对磁螺旋度之间的统计鲁棒性，单调相关性。这种相关性意味着，除了自由磁能之外，磁螺旋度可能是主要太阳爆发的一个重要因素。在自由能和相对螺旋度方面，爆发活动区与非爆发活动区似乎有很好的分离，主要（至少是M级）耀斑发生在自由能和相对螺旋度分别超过4 × 10 ^{31}尔格和2 × 10 ^{42} Mx ^2的活动区。螺旋度阈值与典型日冕物质抛射的螺旋度含量的估计值吻合得很好。
2012-09-25 astro-ph.SR
Characterization of the Trans-Alfvénic Region Using Observations from Parker Solar Probe
利用帕克太阳探测器第8至19次相遇数据，对比亚阿尔文速与超阿尔文速太阳风的湍流特性，发现亚阿尔文速样本振幅更小、各向异性更强，且无极性反转超过90度的磁开关。
2025-10-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Magnetic field variations and the seismicity of solar active regions
日冕的动力学变化已被证明是非常重要的诱导地震波进入光球。已经提出了它们产生的不同机制。在这项工作中，我们探讨了磁场力作为合理的机制，产生太阳地震提出的哈德逊，费舍尔和Welsch。我们提出了一个空间和时间分析的视线磁场变化引起的地震活跃的2003年10月29日和2005年1月15日太阳耀斑，并比较这些结果与其他支持的意见。
2009-02-27 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
Current helicity and magnetic field anisotropy in solar active regions
电流螺旋度密度$\displaystyle χ=\langleε_{ijk}b_i\frac{\partial b_k}{\partial x_j}\rangle$包含六项，其中$b_i$是磁场的分量。由于观测条件的限制，上述六项中只有四项可以从太阳光球矢量磁图中推断出来。通过对模拟结果的比较，我们区分了各向同性和各向异性情况下上述六项的统计差异。我们估计了三个典型活动区的相对各向异性程度，发现它是0.8阶，这意味着可观测的电流螺旋度密度项的局部各向同性的假设一般不满足太阳活动区。通过对太阳活动区磁场各向异性随纬度和太阳活动周演化的统计特性的研究，我们得出结论：局域均匀性和各向同性假设的一致性还需要根据我们的发现作进一步的分析。
2015-09-09 astro-ph.SR
Transient induced MHD oscillations : A tool to probe the solar active regions
太阳大气中普遍存在的太阳瞬变和爆发现象，可以为理解日冕加热和太阳风加速等突出问题提供新的思路。在整个电磁波谱中对具有高度动态磁场配置和高能粒子的大尺度和小尺度瞬态/喷发事件的这种动态过程进行观测，提供了关于嵌入在复杂磁场中的兆开尔文温度下的等离子体过程以及发生在这种事件中的能量积累/能量释放过程的关键信息。太阳爆发过程中产生的磁流体动力学（MHD）波是太阳爆发现象的重要现象之一，它携带着探测太阳活动区的潜在信号。在本文中，我们简要回顾了瞬态（例如，耀斑）在太阳大气中引起的准周期振荡，并讨论其在诊断太阳活动区方面的影响，为了解局部等离子体动力学和加热提供线索。
2011-10-04 astro-ph.SR
A prolific solar flare factory. Nearly continuous monitoring of an active region nest with Solar Orbiter
本研究结合近地卫星与Solar Orbiter观测，发现2022年一个长寿命活动区巢贡献了全年40%的太阳耀斑，更易产生触发X级耀斑的复杂活动区，其监测可助力中短期空间天气预报。
2025-04-30 astro-ph.SR
Non-neutralized Electric Current Patterns in Solar Active Regions: Origin of the Shear-Generating Lorentz Force
使用最高可用的空间分辨率和信噪比的太阳矢量磁图，我们进行了详细的研究电流图案在两个太阳活动区：一个耀斑/爆发，和耀斑安静的。我们的目标是确定活跃区域是否在太阳大气中注入非中性（净）电流，以回应近二十年前发起的一场争论，该争论仍无定论。我们发现，形成良好的，强烈的磁极性反转线（PILs）的活动区是唯一的光球磁结构，支持显着的净电流。更强烈的PIL似乎意味着每个极性的更强的非中和电流模式。这一发现修正了以前的作品，声称频繁注入强烈的非中性电流的最活跃的地区出现在太阳能盘，但也工作，完全排除注入非中性电流。与以前的研究一致，我们还发现，磁隔离的活动区域保持全球电流平衡。此外，我们确认和量化的偏好，一个给定的磁极性，遵循一个给定的意义上的电流，表明在活跃的地区占主导地位的意义上的扭曲。这种相干效应在具有较强PIL的更紧凑的活动区域中更明显，并且必须是次光球起源的。我们的研究结果产生一个自然的解释的洛伦兹力，总是产生速度和磁剪切沿强PIL，从而设置一个物理背景下观察到的爆发前的演变在太阳活动区。
2012-10-10 astro-ph.SR
A Theory on the Convective Origins of Active Longitudes on Solar-like Stars
使用薄通量管模型在一个旋转的球壳湍流，太阳般的对流，我们发现，新兴的通量管在我们的模拟中的分布是不均匀的经度，与太阳和其他太阳般的恒星上的活跃的行星的属性相似。我们的模拟产生的通量出现的大规模模式表现出较好的低阶纵向模式，漂移相对于一个固定的参考系，并在15度之间的低纬度地区跨越赤道对齐。我们认为，这些活跃的经度样的出现模式是柱状，旋转排列的巨细胞在我们的对流模拟在低纬度地区的结果。如果在太阳对流区的大部分区域中存在巨大的对流胞，这种现象，以及差异旋转，可以部分地解释活跃的对流胞的行为。
2013-05-08 astro-ph.SR
Statistical Analysis of Current Helicity and Twist in Solar Active Regions over the Phases of the Solar Cycle Using the Spectro-Polarimeter Data of Hinode
电流螺旋度和太阳磁场扭曲度是表征太阳对流带发电机机制的重要参量。本文对日之出太阳光学望远镜分光偏振仪（SP）观测到的太阳活动区螺旋度进行了统计研究。我们使用了2006年至2012年获得的总共80个活动区域的558个矢量磁图的SOT-SP数据。我们已经应用空间平滑和划分的数据点到弱和强场范围比较不同尺度和场强的贡献。我们发现，当考虑弱磁场（绝对场强$< 300$高斯）时，电流螺旋度遵循所谓的半球符号规则。另一方面，当考虑较强的磁场并应用2.0弧秒的平滑（模仿地面观测）时，电流螺旋度的模式波动并违反半球符号规则。此外，我们还发现了一种倾向，即弱场和倾斜场更好地符合半球符号规则，而强场和垂直场则倾向于违反半球符号规则。强、弱磁场分量螺旋度的这些不同性质，为理解太阳发电机以及太阳活动区的形成和演化机制提供了重要线索。
2014-10-28 astro-ph.SR
Origin of extreme solar eruptive activity from the active region NOAA 12673 and the largest flare of solar cycle 24
在2017年，当太阳正朝着太阳活动周期24的最小阶段移动时，一个异常喷发的活动区（AR）NOAA 12673在8月28日至9月10日期间出现在太阳上。在最高活动水平期间，AR变成了一个三角形的黑子区，这表明了从光球到日冕高度的磁场的最复杂的配置。AR 12673产生了4个X级和27个M级耀斑，以及许多C级耀斑，使其成为太阳活动周期24中最强大的AR之一。值得注意的是，它产生了太阳活动周期24的最大耀斑，即2017年9月6日的X9.3事件。在这项工作中，我们强调了我们的综合分析的结果，涉及多波长成像和日冕磁场建模，以了解AR 12673的演变和喷发。我们特别关注2017年9月6日两个X级耀斑的形态，光谱和运动学演化。我们探讨各种大规模和小规模的磁场结构的活动区，这是与触发和随后爆发在强大的太阳瞬变。
2022-12-21 astro-ph.SR
A viable non-axisymmetric non-force-free field to represent solar active regions
结合分析计算和矢量磁图数据，开发了一个非轴对称的非无力磁场，并评估其在描述太阳活动区的可行性。为此，我们构建了一个局部球壳的平面表面，切向的内球，代表了一个积极的区域的笛卡尔切口。然后将表面上定义的磁场与磁图关联。分析发现，非轴对称的非无力磁场，通过两个线性无力场的叠加，得到合理的相关性以及与磁图。
2016-11-18 astro-ph.SR
Evaluation of scale-dependent kurtosis with HelioSwarm
针对当前航天器单点测量限制太阳风湍流研究的问题，本文利用合成湍流场验证了高阶统计量峰度作为间歇性基线可被准确测量，并将该技术应用于HelioSwarm任务轨迹，为多航天器任务提升湍流测量能力做准备。
2024-07-09 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
The Relationship Between Plasma Flow Doppler Velocities and Magnetic Field Parameters During the Emergence of Active Regions at the Solar Photospheric Level
利用太阳和日光层观测站（SOHO）上的迈克尔逊多普勒成像仪（MDI）获得的资料，统计研究了活动区出现期间光球层等离子体流多普勒速度与磁场参数之间的关系。我们调查了224个新兴的活动区与不同的空间尺度和位置的太阳盘。本文分析了活动区出现的最初几个小时的下列关系：（1）峰值负多普勒速度与活动区在太阳盘上出现的位置的关系;（2）峰值等离子体上升和下降多普勒速度与活动区在太阳盘中心附近出现的磁通量增长率和磁场强度的关系（等离子体流的垂直分量）; iii）峰值正和负多普勒速度与磁通量增长率和磁场强度的活动区出现在临边附近（等离子体流的水平分量）; iv）磁通量增长率与出现的磁通量密度的关系; v）在活动区出现的最初几个小时内的多普勒速度和磁场参数，其中总无符号磁通量处于其发展的最大值。
2012-12-16 astro-ph.SR
Solar Active Region Electric Currents Before and During Eruptive Flares
“爆发耀斑之前和期间的太阳活动区电流”一章利用太阳观测资料、依赖于这些观测资料的非线性无力场外推以及三维磁流体动力学（MHD）模型，讨论了太阳磁结构爆发前状态和爆发过程中的电流。讨论解决了中性与非中性电流在活动区的问题，并得出结论，MHD模型能够解释非中性电流在活动区的极性反转线沿强磁剪切的存在，从而证实了以前的观察已经包含这一结果。这些模型还捕捉到了太阳爆发期间活动区电流行为的本质，分别预测了耀斑带内部和膨胀通量绳内部的电流密度增加和减少。从矢量磁场观测中推断出的光球电流密度图显示出与MHD模型结果相似的旋转带状图案，这被解释为活动区磁系统之间的磁绳和准分界线层（QSL）的签名。在这些QSL的总电流的增强在喷发和喷发通量绳的脚点电流密度下降，已被证实的观测。
2019-03-10 astro-ph.SR
Migration and Extension of Solar Active Longitudinal Zones
当太阳活动日冕可以被识别时，它们在卡林顿坐标系中显示出一种特征性的迁移模式。通过跟踪这种迁移，可以确定围绕带中心的纵向活动分布。发现分布的半宽度在周期21 - 23中变化，并且在某些时间间隔中窄至20 - 30度。它在最大值附近延伸得更远，但当活动跳到相反的经度时，它也变窄了。流量出现表现出准周期变化的活动区内的周期约为1.3年。活动经度迁移的路径不支持它可能与11年太阳周期有关的观点。这些结果是在几个太阳活动周期的有限时间间隔内获得的，考虑到迁移路径定义的不确定性，这些结果只是指示性的。对于大部分数据集，没有发现系统性的活跃的热带气旋。仅在北半球的第21 - 22个周期和南半球的第23个周期中发现了零星的活跃热带气旋迁移。
2013-09-24 astro-ph.SR
Removal Of Active Region Inflows Reveals a Weak Solar Cycle Scale Trend In Near-surface Meridional Flow
本研究通过日震学流图发现近表面经向流由基线流、活动区流入变化及微弱的太阳周尺度变化三部分组成，且扭转振荡是全球现象，为太阳发电机模型提供了重要约束。
2023-04-04 astro-ph.SR
