Solar P-angle Alignment in GONG Dopplergrams
本文提出两种基于GONG多普勒图速度场大尺度结构确定太阳P角的方法,可实现亚度级自转轴识别,并揭示定标状态对P角确定精度的限制。
2023-04-14 astro-ph.SR
22 Year Solar Magnetic Cycle and its relation to Convection Zone Dynamics
利用地面GONG网和星载MDI仪器{ \it SoHO}和HMI仪器{ \it SDO} 22年的连续观测资料,我们报道了对流带的全球和局部性质及其随时间的变化。
2018-05-14 astro-ph.SR
Indications of r-mode Oscillations in SOHO/MDI Solar Radius Measurements
对SOHO航天器上的迈克尔逊多普勒成像仪获得的太阳半径测量结果的分析支持了先前报告的威尔逊山半径数据和莫斯科国立罗蒙诺索夫大学获得的核衰变数据中太阳内部r模式振荡的证据。这些振荡的频率是兼容的振荡在一个假定的内部速跃层,分离缓慢旋转的核心辐射信封。
2015-03-04 astro-ph.SR
Meridional Flow in the Solar Convection Zone II: Helioseismic Inversions of GONG Data
子午流被认为在太阳对流区的动力学中起着非常重要的作用;然而,由于其相对较小的振幅,精确测量它构成了一个重大的挑战。在这里,我们提出了一个完整的时间-距离日震分析约两年的地基龚多普勒数据检索纬向环流配置文件中的温和的纬度,试图证实其他研究的结果。我们使用一个经验校正的旅行时间,由于一个未知的中心到肢体的系统性影响。日震反演程序首先测试和合理验证人工数据从大规模的数值模拟,然后通过测试广泛恢复太阳差异旋转发现全球地震。从GONG的数据,我们测量向极光球流在所有纬度的属性与早期的研究,和浅赤道流约$65$ \,毫米以下的表面,在最近的调查结果从HMI数据一致。在深度和纬度上都没有发现多环流圈的有力证据,但整个相空间尚未被探索。质量通量守恒的测试,然后进行推断龚和HMI流量和比较,从模型的基准数值基线,我们发现,连续性方程是不满意的。虽然这两个不同的数据集确实给出了关于内半径外$15\%$的类似结果,但当在适度的时间尺度上解释时,总的倒置环流模式在质量守恒方面似乎是不物理的。我们可以将其归因于实现噪声的影响以及数据和测量过程中的细微影响。
2015-04-30 astro-ph.SR
Solar Wind Driven from GONG Magnetograms in the Last Solar Cycle
本研究使用 GONG 磁图驱动 AWSoM 重放上一太阳周期太阳风,验证最优坡印廷通量与开场磁场的相关性,并发现 ADAPT-GONG 与 1 AU 观测吻合更好。
2024-03-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Meridional Flow in the Solar Convection Zone I: Measurements from GONG Data
太阳对流区的大尺度等离子体流可能在十年时间尺度上的太阳动力学中发挥重要作用。特别是,量化纬向运动是理解太阳活动周期和磁通量传输的关键因素。由于这些特征的信号在太阳深层中可能非常小,并被系统学或噪声所掩盖,因此真正的纬向速度剖面仍然很难确定。我们进行时间距离日震学测量几年的宫多普勒数据。球谐分解技术应用于声学模式的一个子集,以测量旅行时间差,试图获得整个太阳对流区的对流信号。中心到肢体系统考虑在一个直观的,但特设的方式。旅行时间差的表面附近,是一致的向极流在每个半球,并类似于以前的工作进行测量。此外,在对流区底部附近的深层测量表明可能存在向赤道方向的流动,以及对流区中部深度处旅行时间差异的符号变化的部分证据。使用不同的测量技术对一个独立的数据集进行分析,加强了最近的结论,即对流区可能有多个“细胞”的对流。这些结果可能会挑战人们对一条大型传送带在太阳对流区运行的普遍理解。在对这些大尺度流动结构作出确定的结论之前,需要进一步进行日震反演和系统效应的仔细研究。
2014-03-20 astro-ph.SR
GONG Catalog of Solar Filament Oscillations Near Solar Maximum
我们已经编目了196个灯丝振荡从贡$Hα$网络数据在几个月的太阳活动周期24(2014年1月至6月)的最大值附近。从目录中选择的例子进行了详细描述,以及我们对所有事件的统计分析。根据其速度振幅对振荡进行分类:106个小振幅振荡(SAO),速度为$<10\mathrm{\, km \; s^{-1}}$,90个大振幅振荡(LAO),速度为$>10\mathrm{\, km \; s^{-1}}$。SAO和LAO都很常见,每两天在太阳的可见一侧发生一次。对于近一半的事件,我们确定了其明显的触发器。周期分布的平均值为58 $\pm$ 15分钟的两种类型的振荡。对于SAO和LAO,每个周期的阻尼时间分布分别在$τ/P=1.75$和$1.25$处达到峰值。我们证实,LAO阻尼率依赖于振荡速度的非线性。对于所有细丝类型,运动方向和细丝棘之间的角度具有以$27^\circ$为中心的分布。这个角度与观测到的顺磁通道磁场方向一致,表明大多数编目事件是纵向的(即,经历场对准运动)。我们应用地震学来确定磁倾角的平均曲率半径$R\approx89$ Mm和平均最小磁场强度$B\approx16$ G。该目录可供社区在线使用,并打算扩大到至少涵盖一个太阳周期。
2018-04-10 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
Temporal variations of solar inertial mode parameters from GONG (2002-2024) and HMI (2010-2024): Rossby modes ($3 \leq m \leq 16 $) and $m=1$ high-latitude mode
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系统研究所);National Solar Observatory(美国国家太阳天文台);Institut für Astrophysik und Geophysik, Georg-August-Universität Göttingen(哥廷根大学天体物理与地球物理研究所);Center for Astrophysics and Space Science, NYUAD Institute, New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校天体物理学与空间科学中心);LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS(巴黎天文台拉伊尔实验室(隶属于巴黎文理研究大学、索邦大学、巴黎西岱大学、塞吉-蓬图瓦兹大学及法国国家科学研究中心))
研究利用GONG和HMI数据,分析太阳惯性模参数的时变特性,发现其频率和功率随太阳活动周期变化,但不同模型和周期间存在差异。
2026-07-24 astro-ph.SR
A Compact Full-disk Solar Magnetograph based on miniaturization of GONG instrument
针对小型航天器需求,提出用窄带干涉滤光片替代Lyot滤光片并缩短馈源望远镜,实现GONG仪器小型化的概念验证,经数值建模与观测验证可行。
2022-07-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
Identification of photospheric activity features from SOHO/MDI data using the ASAP tool
太阳辐照度的变化是陆地气候的自然强迫机制之一。因此,随时间变化的太阳辐照度是气候建模的一个重要输入参数。太阳表面磁场是重建太阳辐照度的一个强有力的代用指标。因此,对SOHO飞行任务中搭载的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)所获得的数据进行分析,有助于确定用于太阳辐照度重建模型的太阳表面磁性特征。然而,仍然需要能够从大型数据库中识别太阳活动特征的自动化技术。为了实现这一目标,我们提出了一系列增强的分割算法,以检测和计算MDI intensitygrams和magnetograms的特定磁特征的区域覆盖率。这些算法是自动太阳活动预测(ASAP)工具的一部分。分割算法使我们能够识别的区域内和活动区域的边界外的磁性元素所覆盖的太阳磁盘。根据它们的对比特性,活动区边界内的磁特征被分类为太阳黑子本影和半影,或光斑。在活动区域边界外,磁性元件被识别为网络。我们提出的分割过程中所涉及的详细步骤,并提供分割MDI intensitygrams和magnetogram的面积覆盖。对1996年4月21日至2011年4月11日的日强度图和地磁图进行了特征分割。这提供了一个令人兴奋的机会,进行进一步的调查,受益于太阳能功能分割,如太阳辐照度重建,我们计划在未来进行调查。
2015-05-08 astro-ph.SR
Oscillatory Phase and Acoustic Travel-Time Inconsistencies Measured between SDO/HMI and GONG Dopplergrams
Stanford University(斯坦福大学);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);National Solar Observatory(国家太阳观测台);National Research University TIIAME(塔什干国立研究技术大学)
研究SDO/HMI与GONG日震观测中经向流测量差异的原因,发现相位异常区域和东西不对称性,表明两者均存在系统误差。
2026-06-04 astro-ph.SR
They Do Change After All: 25 Years of GONG Data Reveal Variation of p-Mode Energy Supply Rates
它已经一次又一次地表明,太阳p模式的参数在太阳活动周期中变化:频率,振幅,寿命,能量。然而,到目前为止,还没有检测到向p模式提供能量的速率对磁活动的水平敏感。我们着手重新检查他们的时间行为在过去两个施瓦布周期的过程中。为此,我们使用全球振荡网络组(GONG)p模式参数表。我们分析的能量供应率的谐波度$l=0\text{-}150$和平均的方位角的订单,随后,在不同的参数范围内的模式。这种平均极大地有助于减少数据中的噪声。我们发现,能量供应率与太阳活动水平是反相关的,为此,我们使用$F_{10.7}$指数作为代理。不同模态频率和谐波度的模态与$F_{10.7}$指数表现出不同的反相关强度,对于具有$l=101\text{-}150$的低频模态,反相关强度低至$r=-0.82$。在GONG数据中太阳p模式能量供应率的第一次专门研究中,我们发现它们确实在太阳周期中变化。早期的调查与其他仪器的数据受到阻碍,限于低谐波度或数据集太短。我们提供的时间平均的能量供应率的表,以及为平均在分离的频率箱。
2020-10-13 astro-ph.SR
Eruptions of Two Coupled Filaments Observed by SDO, GONG and STEREO
利用太阳动力学观测站(SDO)、日地关系观测站(STEREO)和全球振荡网络组(GONG)的观测资料,对2012年7月11日在太阳盘面东北部观测到的两条太阳暗条及其相互作用引起的爆发进行了研究。东部暗条(F1)首先向东北方向爆发。在F1爆发期间,F1的部分等离子体落下来并注入另一条暗条(F2)的东北部,F1的部分等离子体落下来并导致等离子体变亮。与此同时,F2的东北部首先开始活动和上升,但最终没有爆发。随后,F2的西南部成功爆发。因此,F2的喷发是一种部分丝状喷发。STEREO/COR 1观测到两个与喷发有关的日冕物质抛射。我们找到了两个可能的原因,导致不稳定和爆发的F2。一个主要原因是,覆盖在两条暗条上的磁环被喷发的F1部分打开,导致F2不稳定。二是F1的下行流可能破坏F2的稳定性。
2014-07-15 astro-ph.SR
The Sun's Magnetic Power Spectra Over Two Solar Cycles. I. Calibration Between SDO/HMI And SOHO/MDI Magnetograms
本文通过同期SDO/HMI与SOHO/MDI磁图建立随球谐阶数变化的校准函数,使两仪器功率谱在约8 Mm至全球尺度一致,并识别l≈120的超米粒组织特征。
2023-08-15 astro-ph.SR
Line shape effects on intensity measurements of solar features: Brightness correction to SoHO MDI continuum images
利用SoHO飞行任务上的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)获得的连续强度观测提供了长时间序列的滤波图,这对于研究太阳大气中大尺度现象的演变及其对太阳活动的依赖性是理想的。然而,这些滤波图不是在纯连续谱带中取得的,而是由代理构造的,即对Ni I 676.8 nm线进行采样的滤波图的组合。我们研究了这种连续代理的镍线的形状和仪器的传输配置文件中的退化的敏感性。我们比较了镍线附近的连续强度测量与MDI代理值在三组高分辨率光谱偏振数据获得的干涉二维光谱仪(IBIS),并在合成数据,从磁对流和一维大气模型的多维模拟获得。我们发现,MDI连续测量需要亮度校正,这取决于磁场强度,温度,并在较小程度上,等离子体速度。太阳黑子的校正范围从2%到25%,其他特征的平均校正小于2%。亮度校正也随盘面上的位置而变化,太阳黑子的变化较大,安静太阳、光斑和微孔的变化较小。在考虑观测效应的情况下,由观测资料导出的修正因子与由数值模拟导出的修正因子一致。最后,我们发现,调查潜在的不确定性MDI过滤器的传输特性只有轻微影响代理测量的亮度校正。
2010-12-12 astro-ph.SR
GONG p-mode parameters through two solar cycles
利用全球振荡网络组(GONG)的两个太阳周期(1996 - 2018)的时间序列,研究了全球太阳p模振荡的参数,即阻尼宽度$Γ$、振幅$A$、均方速度$\langle v^2\rangle$、能量$E$和能量供应率$\mathrm{d}E/\mathrm{d} t$.我们校正的填充因子,视太阳半径,和虚假的跳跃模式振幅的影响。我们发现$Γ$和$A$的活性相关变化的幅度取决于模式的频率和谐波程度,对于具有$2400\,μ\text{Hz}\le ν\le 3300\,μ\text{Hz}$和$31\le l \le 60$的模式,$Γ$的最大变化是$26.6\pm0.3\%$的最小到最大变化,对于具有$2400\,μ\text{Hz}\leν\le 3300\,μ\text{Hz}$和$61\le l \le 100$的模式,$A$的最小到最大变化是$27.4\pm0.4\%$。太阳射电流量$F_{10.7}$和模式参数之间的相关程度也取决于模式频率和谐波程度。作为模式频率的函数,模式振幅被发现遵循不对称的福格特轮廓与$ν_{\text{max}}=3073.59\pm0.18\,μ\text{Hz}$。从模式参数,我们计算物理模式量,并在特定的模式频率范围内平均它们。这样,我们发现,均方速度$\langle v^2\rangle$和能量$E$的p模式是反相关的活动的水平,分别由$1…
2018-10-22 astro-ph.SR
Accurate Characterization of High-Degree Modes Using MDI Observations
我们提出了第一个准确的表征高度模式,来自使用最好的MDI全磁盘全分辨率数据集。2001年获得了一个90天长的时间序列的全磁盘每像素分辨率为2弧秒的多普勒。利用我们对图像尺度的最佳估计和MDI图像失真的已知分量,对这些多普勒图进行空间分解。使用多锥度功率谱估计器来生成高达l = 1000的功率谱,具有大量锥度以减少实现噪声,而在高程度上的混合否定了对高谱分辨率的需要。这些功率谱适用于l = 100和l = 1000之间的所有度数和所有方位阶。这种拟合产生了超过6x10^6个脊频率、线宽、振幅和不对称性(单峰:l,n,m)的个体估计值,对应于大约6,000个多重峰(l,n)。以高度数拟合产生脊特征,该特征不对应于底层模式特征。我们使用了一个复杂的前向建模,以恢复潜在的模式特性(模式频率,以及线宽,幅度和不对称性)的最佳可能的估计。我们详细描述了这种建模及其验证。模型已被广泛审查和完善,包括一个迭代过程,以改善其输入参数,以更好地匹配观察。此外,泄漏矩阵对程序准确性的贡献也得到了仔细评估。我们提出了导出的一组校正模式特性,讨论其不确定性和精度的脊模式校正计划。在我们的结论中,我们讨论了如何进一步改善这些估计,以及对其他数据集的影响,如GONG+和HMI。
2012-09-28 astro-ph.SR
Spectro-polarimetric observations of solar magnetic fields and the SOHO/MDI calibration issue
在不同的谱线上进行太阳磁场测量的比较是非常重要的,特别是在那些观测历史悠久或(和)具有特定诊断意义的谱线上。谱线FeI 523.3 nm和FeI 525.0 nm属于这一类。因此,本研究致力于综合分析使用新的高精度斯托克斯计全磁盘观测。磁盘平均磁场强度比R = B(523.3)/B(525.0)等于1.97 ± 0.02。中心-边缘变化(CLV)为R = 1.74 - 2.43 mu + 3.43 mu^2,其中mu是中心-边缘角的余弦。对于圆盘中心,我们发现R = 2.74,对于mu = 0.3的近边缘区域,R等于1.32。R对空间分辨率的依赖性很小。我们的结果与30年前发表的结果相当接近,但与最近的地磁观测结果有很大差异。我们的研究结果的重要SOHO/MDI磁测数据校准问题的应用进行了讨论。我们的结论是SOHO/MDI数据的修订,仅基于线对FeI 523.3 nm和FeI 525.0 nm的磁场测量的比较(根据最近的出版物,平均增加了1.7或1.6倍)是不明显的,迫切需要新的调查。
2009-08-19 astro-ph.SR
Reconstruction of total and spectral solar irradiance from 1974 to 2013 based on KPVT, SoHO/MDI and SDO/HMI observations
太阳总辐照度和光谱辐照度是评估太阳对地球气候变化影响的关键参数。我们提出了使用SATIRE-S模型从1974年到2013年获得的每日太阳辐照度的重建,该模型基于KPVT,SoHO/MDI和SDO/HMI的全圆盘观测。SATIRE-S将太阳辐照度在大于一天的时间尺度上的变化归因于光球磁性。太阳光谱重建从明亮的磁功能和太阳黑子的日常数据中使用这些磁结构的模拟强度谱的表观表面覆盖。我们交叉校准了各种数据集,协调了模型输入,以产生一个一致的时间序列作为输出。该模型复制了92%的PMOD TSI复合材料的变化,包括1996年和2008年太阳活动周期最低点之间的长期下降。该模型还再现了观测到的莱曼α辐照度和镁II指数的变化。UARS和SORCE飞行任务的紫外线太阳辐照度测量值在开始表现出不一致的旋转和周期性变率之前,在约180 nm处是相互一致的,这表明仪器效应尚未得到解决。结果,模型和测量之间的一致性在该波长以上开始恶化。与早期的类似调查一样,重建无法重现SORCE/SIM SSI的总体趋势。我们认为,从缺乏明确的太阳活动周期调制SIM记录和仪器和TSI记录的总通量之间的不一致,不明仪器的趋势是存在的。重建结果与多个来源的观测结果一致,证明了其有效性。它还提供了进一步的证据,证明光球磁性是太阳辐照度在大于一天的时间尺度上变化的主要驱动力。
2015-07-05 astro-ph.SR
Temporal Variation of Solar Equatorial Rossby Modes with Azimuthal Orders $6\leq m \leq 10$
本研究利用GONG和HMI日震数据,分析太阳赤道罗斯比模($6\leq m \leq 10$)的时间变化,发现模功率与太阳活动正相关,频移与太阳活动负相关,且功率与频移反相关。
2024-02-08 astro-ph.SR
A Multi-Instrument Investigation of the Frequency Stability of Oscillations Above the Acoustic Cut-Off Frequency with Solar Activity
在声学截止频率以下,振荡被困在太阳内部并产生共振。然而,振荡的特征在声学截止频率以上持续存在,这些行波被称为伪波。已知声波振荡频率与太阳活动周期相关,但假模频率预计会反相变化。我们系统地研究了太阳活动周期中伪模频率随时间的变化。我们分析了来自太阳辐照度和重力振荡变率(VIRGO)和低频全球振荡(GOLF)的太阳作为一颗星的数据,以及来自全球振荡网络(GONG)的谐波度$0\le l \le 200$的分解数据。数据涵盖了两个太阳活动周期(1996- 2021年,取决于仪器)。我们将它们分成重叠的100天长的部分,并集中在两个频率范围,即$5600$ -- $6800\,\rmμHz$和$5600$ -- $7800\,\rmμHz$。然后通过拟合片段周期图之间的交叉关联函数来获得片段之间的频移。对于处女座和高尔夫球,我们发现没有显着变化的伪模频率与太阳活动。然而,在协议与以前的研究,我们发现,伪模频率的变化与太阳周期的GONG数据是反相的。此外,伪模频移在其最大值处显示出双峰特征,这对应于太阳活动最小值,而在太阳活动代理中没有看到。在GONG数据中还观察到一种尚未解释的伪周期性,即振幅随谐波度$l$的变化。
2022-03-07 astro-ph.SR
Towards a live homogeneous database of solar active regions based on SOHO/MDI and SDO/HMI synoptic magnetograms. I. Automatic detection and calibration
本文提出基于 SOHO/MDI 与 SDO/HMI 综合磁图自动检测并定标太阳活动区的方法,构建覆盖两个多太阳周的同质实时数据库。
2023-08-14 astro-ph.SR
Continuous Solar Observations from the Ground -- Assessing Duty Cycle from GONG Observations
连续观测在太阳变率研究中占有重要地位。虽然这样的观测可以从空间以几乎100%的占空比实现,但是从地面实现非常高的占空比是困难的。在这种情况下,我们评估的占空比,已经实现了从地面上通过分析观测的六站网络相同的仪器,全球振荡网络组(龚)。我们提供了一个详细的占空比分析,使用龚观察跨越18年。我们还讨论了各个站点的占空比,并指出可能影响单个站点或网络占空比的各种因素。网络的平均占空比为93%,但在所有图像通过严格的质量控制检查后,占空比降低了约5%。每月和每年的占空比值的标准偏差被发现分别为1.9%和2.2%。这些结果提供了一个基线,可用于规划未来的地面网络。
2021-10-12 astro-ph.IM astro-ph.SR
Super-Resolution of SOHO/MDI Magnetograms of Solar Active Regions Using SDO/HMI Data and an Attention-Aided Convolutional Neural Network
New Jersey Institute of Technology(新泽西理工学院);Sam Houston State University(萨姆休斯顿州立大学)
提出注意力辅助卷积神经网络SolarCNN,利用SDO/HMI数据作为标签,对SOHO/MDI太阳活动区磁图进行超分辨率重建,以提升空间天气事件的预测与理解能力。
2024-03-27 astro-ph.SR cs.LG
Correlation Analysis of Mode Frequencies with Activity Proxies at Different Phases of the Solar Cycle
我们分析了GONG和MDI/SOHO测量的一个完整的太阳周期的中间度p和f模本征频率,研究它们与太阳活动的相关性。我们表明,频率随活动线性变化,但相关程度不同,从阶段到阶段的周期。在上升和下降阶段,模式频率与活动代理强烈相关,而在低和高活动期间,频率与这里考虑的所有活动代理的相关性显着降低。
2009-02-09 astro-ph.SR
Toward a live homogeneous database of solar active regions based on SOHO/MDI and SDO/HMI synoptic magnetograms.II.parameters for solar cycle variability
本文构建了自1996年以来的太阳活动区偶极子磁场及双极磁区近似数据库,发现常用BMR近似在评估最终偶极子磁场时存在显著偏差,需用真实配置准确评估其对极向磁场的贡献。
2024-05-10 astro-ph.SR
Measuring the Solar Radius from Space during the 2003 and 2006 Mercury Transits
太阳和日光层天文台的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)分别于2003年5月7日和2006年11月8日观测了水星凌日。自17世纪以来,水星和太阳边缘之间的接触时间一直被用来计算太阳的大小,但这是第一次从地球大气层上方的太空获得高质量的图像。与其他测量方法不同,这种技术在很大程度上不受光学畸变的影响。真正的太阳半径在文献中仍然是一个有争议的问题,因为测量到的差异是十分之几角秒(即,约500公里)。这主要是由于来自不同仪器和观测者的系统误差造成的,因为单个仪器所声称的不确定性通常要小一个数量级。从MDI凌日数据中,我们发现太阳半径为960”.12 +/- 0”.09(696,342 +/- 65 km)。在考虑系统效应后,该值在过境之间和不同MDI焦点设置之间是一致的。
2012-03-22 astro-ph.SR
Comparison of Ground- and Space-based Longitudinal Magnetograms
我们比较光球的视线磁图从太阳的天气长期调查(SOLIS)矢量磁谱仪(VSM)仪器从150英尺的太阳塔在山的观测。Wilson(MWO)、太阳动力学观测台(SDO)上的日震和磁成像仪(HMI)以及太阳和日光层观测台(SOHO)上的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)。我们发现VSM和其他数据源的磁盘平均通量密度和逐像素测量之间非常好的协议。我们发现,VSM平均通量密度时间序列是一贯的高信号噪声,没有显着的零偏移。我们详细讨论了一些因素-空间分辨率,通量的依赖性和位置上的太阳磁盘-影响的测定VSM和SOHO/MDI或SDO/HMI磁图之间的缩放。VSM通量密度同意与空间平滑的数据从MDI和HMI,虽然比例因子显示出明显的依赖于通量密度。将VSM转换为HMI的因子随着通量密度的增加而增加(从$\approx$ 1到$\approx$ 1.5)。VSM与~SOHO/MDI比例因子的非线性较小(从$\approx$ 1到$\approx$ 1.2)。
2012-09-27 astro-ph.SR
Temporal Variations of High-Degree Solar p-Modes using Ring-Diagram Analysis
我们研究的振幅和高度的声学模式的宽度的时间变化,通过应用环形图技术的宫+,MDI和HMI多普勒在下降阶段的周期23和上升阶段的周期24。来自所有三种仪器的模式参数对变化的磁活动的响应类似。模式的振幅和宽度显示一贯较低的变化,由于较小的磁活动在第24周期相比,前一个太阳周期。
2013-03-27 astro-ph.SR
Can major solar flares excite high-frequency global waves in the Sun ?
研究太阳中的低频高频波可以为太阳深层的动力学提供新的见解。在这里,我们提出的分析,从迈克尔逊和多普勒成像仪(MDI)和全球振荡在低频(GOLF)仪器板太阳和日光层天文台(SOHO)航天器上的主要耀斑事件的2003年10月28日在太阳活动周期23日获得的太阳速度观测。我们应用小波变换的时间序列的磁盘积分速度信号从太阳表面使用的全磁盘多普勒获得MDI。由MDI速度序列计算的子波功率谱清楚地表明,耀斑期间太阳中的高频全球波增强。我们在这些速度振荡的傅立叶功率谱中确实观察到了耀斑的这种特征。然而,从GOLF获得的磁盘积分速度观测的分析表明,耀斑对高频振荡的影响很小。
2010-03-11 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
Out-of-Sample Validation of MagNet
New Jersey Institute of Technology(新泽理工学院);Sam Houston State University(山荷斯顿州立大学)
MagNet模型通过样本外验证展示了其在太阳活动区矢量磁图生成中的有效性,为后续的太阳物理研究提供了可靠的数据支持。
2026-01-22 astro-ph.SR
A Deep Learning Approach to Generating Photospheric Vector Magnetograms of Solar Active Regions for SOHO/MDI Using SDO/HMI and BBSO Data
New Jersey Institute of Technology(新泽西理工学院);Sam Houston State University(萨姆休斯顿州立大学)
针对SOHO/MDI仅能提供视向磁图、无法覆盖更活跃的第23太阳活动周矢量磁图需求的问题,提出MagNet深度学习方法,结合多源观测数据生成矢量磁图,将其可用时间拓展至1996年至今,为太阳活动研究提供数据支撑。
2022-11-04 astro-ph.SR cs.LG
On the Formation of Penumbrae as Observed with the German VTT, SOHO/MDI, and SDO/HMI
太阳磁场在太阳内部产生,并在太阳表面弹出,形成活动区。当磁场出现在表面时,它会形成各种结构,如小磁性元素、孔隙和太阳黑子。这些形成过程的性质在很大程度上是未知的。在这篇文章中,我们详细介绍了太阳黑子的形成,特别是半影的形成。我们报告的意见,我们获得了在德国VTT在2009年7月4日在AR 11024点的形成。这一数据集是由SOHO/MDI提供的数据完成的,它提供了整个时间范围。此外,AR 11024的演变与2010年11月13日左右AR 11124中的半影形成的特定事件进行了比较,使用SDO/HMI的强度图像。我们的结论是,两个过程有助于增加的磁通量的太阳黑子:(1)合并孔,(2)新兴的两极,其中的黑子极性迁移到和合并的斑点。当半影形成区域时,本影中的磁通量和最大场强保持恒定或略微增加,即半影的形成与原斑的通量出现和通量增加相关联。如果两个毛孔合并,或者如果一个毛孔与一个原始斑点合并,就会产生一个光桥。这最初的光桥在进一步的进化中溶解。
2011-02-04 astro-ph.SR
Solar meridional circulation from twenty-one years of SOHO/MDI and SDO/HMI observations: Helioseismic travel times and forward modeling in the ray approximation
南北旅行时间差是通过将时间距离日震学应用于1996年5月至2017年4月的MDI和HMI中度多普勒图来测量的。我们的数据分析纠正了系统效应的几个来源:P角误差,表面磁场效应和中心到肢体的变化。的走时测量的解释是使用射线近似的正演模拟方法。在南半球,第23和第24周期的走时差异相似。然而,它们在北半球的第23和24周期之间有所不同。除了第24周的北半球,测量有利于单细胞纬向环流模式,其中向极流持续下降到$\sim$ 0.8 $R_\odot$,伴随着当地流入的活动带在近地层。第24周的北半球是异常的:当旅行距离大于20 $^\circ$时,旅行时间差异明显较小。在周期24期间北半球和南半球之间的这种不对称性在先前的测量中不存在(例如,Rajaguru & Antia 2015),其假设了不同的P角误差校正,其中对于所有行进距离,南北行进时间差在赤道处移位为零。在我们的测量中,当传播距离小于$\sim$ 30 $^\circ$时,赤道处的传播时间差为零,但当传播距离更大时,传播时间差不会消失。这种赤道偏移的大旅行距离不需要解释为深跨赤道流;它可能是由于存在不对称的本地流在表面附近的声波射线路径的端点。
2018-10-17 astro-ph.SR
Automatic detection technique for solar filament oscillations in GONG data
太阳暗条振荡已经被发现了几十年。现在,由于新望远镜的新功能,这些周期性运动被定期观察到。暗条中的振荡显示了暗条结构的关键方面。系统地研究太阳活动周期中的暗条振荡,可以揭示暗条振荡的演化规律。这项工作是一个概念的证明,旨在自动检测和参数化使用H $α$数据从龚网络的望远镜这样的振荡。该技术研究了H $α$数据立方体中每个像素的周期性波动。使用FFT,我们计算功率谱密度(PSD)。我们定义了一个标准来考虑它是否是一个真正的振荡或是否是一个虚假的波动。这包括考虑PSD中的峰值必须大于背景噪声的几倍,置信水平为95%。背景噪声很好地拟合为红色和白色噪声的组合。我们应用的方法已经在文献中报道的几个观察,以确定其可靠性。我们还应用该方法的测试情况下,这是一个数据集,其中的灯丝的振荡是不知道的先验。该方法表明,在细丝中存在PSD高于阈值的区域。所得到的周期与用其他方法得到的值基本一致。在测试情况下,该方法检测几个灯丝中的振荡。我们的结论是,建议的光谱技术是一个强大的工具,自动检测振荡的双折射使用H $α$数据。
2022-09-12 astro-ph.IM astro-ph.SR
Asymmetry in Solar Torsional Oscillation and the Sunspot Cycle
太阳扭振是一种移动的慢于和快于平均旋转的带,与太阳的磁周期密切相关。我们进行了长期的研究(16年)的半球不对称性的太阳扭振速度首次使用日震数据。我们研究了南北不对称的速度使用环图分析全球振荡网络组(GONG)多普勒图像获得的纬向流速度。我们发现显着的半球不对称的扭转振荡速度,并探讨其随深度,时间和纬度的变化。我们还计算了半球的不对称性,从威尔逊山天文台的表面速度测量和纬向流速度从日震和磁成像仪环形图管道。这些不对称性被认为是一致的,从龚观测得到的不对称性。我们发现,在近地表扭振速度的不对称性与太阳表面的磁通量和黑子数的不对称性,与速度的不对称性之前的通量和黑子数的不对称性。我们推测,扭转振荡速度的不对称性可能有助于预测太阳黑子周期的半球不对称性。
2018-07-10 astro-ph.SR
Anomaly Detection for GONG Doppler Imagery Using a Binary Classification Neural Network
本文针对NISP背面地震图的质量保证问题,提出一种二分类卷积神经网络,用于自动筛选GONG站点图像是否应纳入背面处理流程,从而高效提升最终地图质量。
2024-02-24 astro-ph.IM astro-ph.SR
Automatic detection of solar filament oscillations I: Multi-scale spectral pipeline
Universitat de les Illes Balears (UIB)(巴利阿里群岛大学);Institute of Applied Computing & Community Code (IAC3)(应用计算与社区代码研究所)
提出一种自动管道,结合深度学习分割、多尺度光谱分析和显著性校准,从GONG Hα图像序列中检测暗条振荡,显著提高检测灵敏度并识别新事件。
2026-07-02 astro-ph.SR
The formation of a penumbra as observed with the German VTT and SoHO/MDI
太阳内部磁通量的产生及其向外太阳大气层的传输将是今后几十年太阳物理学研究的重点。其中一个关键因素是磁通量进入太阳光球层的过程,以及重组形成太阳黑子和孔隙等活动区域的磁现象。2009年7月4日,我们观测到一个新兴的磁通量区域,其中一个没有半影的原斑在大约4.5小时内形成一个半影。这一过程通过德国VTT的多波长观测记录下来:(a)成像,(b)用2D成像分光偏振计GFPI在Fe I 617.3 nm处获得的高分辨率和时间节奏数据,以及(c)用基于狭缝的分光偏振计TIP在Fe I 1089.6 nm处扫描。MDI连续体地图和磁图被用来跟踪原点的形成,以及整个活动区的后续演变。在半影的形成过程中,光斑的面积和磁通量增大。额外的磁通量由相邻的出射磁通量区域提供:当出射的双极分离时,光点极性的两极向光点迁移,最后与光点合并。随着越来越多的磁通量积累,半影形成。从反演我们推断的磁场和多普勒速度(沿视线恒定)的地图。我们计算了形成点的磁通量和与原点合并的双极足点的磁通量。我们见证了埃弗谢德流的开始和场倾斜的相关增强,作为单独的半影细丝的形式。在个别半影区形成之前,我们检测到“反”Evershed流的存在。这些流入变成经典的径向Evershed流出稳定的半影段的形式。
2010-09-22 astro-ph.SR
Angular dependence of the facular-sunspot coverage relation as derived by MDI magnetograms
以前的研究表明,在太阳磁活动周期中,在宽带和窄带图像上确定的光斑/网络特征面积的变化与太阳黑子面积和数量呈正相关,面积覆盖率之间的关系被描述为线性或二次关系。另一方面,光斑,网络和太阳黑子的空间分布的时间变化遵循的模式,是不太明显的相关性,所以我们希望的关系,描述不同类型的磁功能的区域覆盖范围的变化而变化的磁盘上的位置。本文利用第23周和第24周初获得的MDI全星盘磁象资料,研究了以不同磁通量和距星盘中心不同角距为特征的磁性元素覆盖率与黑子数之间的关系。与以前的一些研究一致,我们发现,每日数据最好用二次函数来描述,而6个月以上的平均数据最好用线性函数来描述。在这两种情况下的拟合系数显示出很大的依赖于磁盘上的位置和磁通量。我们还发现,对磁盘中心的6个月平均数据显示上升和下降阶段之间的不对称性。太阳辐照度建模的影响进行了讨论。
2016-06-15 astro-ph.SR
Three Cycles of the Solar Toroidal Magnetic Field and This Peculiar Minimum
利用34年的WSO(Wilcox Solar Observatory)和13年的SOHO/MDI(Michelson Doppler Imager on the Solar and Heliospheric Observatory)磁图,测量了光球磁场的东西向倾角。这一分析表明,全球磁场的大规模环向分量是反对称的赤道周围,并反转方向与通量从一个太阳周期相比,下一个区域。环向场揭示了第24周期在高纬度地区的第一个早期迹象,特别是在北半球,早在2003年WSO数据和2004年MDI数据中就出现了。与之前的周期一样,该特征逐渐向赤道移动。周期重叠,与每个周期相关的模式持续约17年。尽管当前太阳活动极小期的极场明显低于前三个极小期,但环向场模式是相似的。
2010-03-21 astro-ph.SR
Improving the Temporal Resolution of SOHO/MDI Magnetograms of Solar Active Regions Using a Deep Generative Model
New Jersey Institute of Technology(新泽西理工学院);Big Bear Solar Observatory(大熊湖太阳天文台);Center for Solar-Terrestrial Research(太阳-地球中心);King Saud University(沙特国王大学);Stanford University(斯坦福大学)
提出名为GenMDI的深度生成模型,通过条件扩散过程在观测磁场图间生成合成数据,实现时间超分辨率,显著优于传统线性插值方法。
2025-03-05 astro-ph.IM astro-ph.SR cs.LG
On the Role of Acoustic-gravity Waves in the Energetics of the Solar Atmosphere
在最近的一篇论文(Straus et al. 2008)中,我们使用3D数值模拟和Dunn太阳望远镜上运行的IBIS仪器和SOHO上的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)获得的观测结果相结合,确定了太阳低层大气中内部重力波的能流。在本文中,我们扩展了这些研究使用协调的观测SOT/NFI和SOT/SP日出和MDI。新的测量结果证实,重力波是平静的中/上层光球中的主要现象,它们比高频(> 5 mHz)声波传输更多的机械能,尽管我们发现的声通量比Fossum & Carlsson(2005)估计的上限大3-5倍。因此,似乎有理由重新考虑的意义(非M)HD波的能量平衡的太阳色球层。
2010-03-19 astro-ph.SR
Long-Period Oscillations of Sunspots Observed by SOHO/MDI
我们处理的磁图,获得了与迈克尔森多普勒成像仪机载太阳和日光层天文台(SOHO/MDI)。这些结果证实了以前建立的太阳黑子长周期振荡的基本特性,并揭示了新的特性。我们表明,限制(最低)本征模式的低频振荡的太阳黑子作为一个整体是模式的周期为10 - 12高达32 - 35小时(取决于太阳黑子的磁场强度)。在整个5 - 7天的观测期内,这种模式是一致的,但其振幅是准周期性变化的,间隔约1.5 - 2天。结果,黑子振荡的功率谱中出现了周期约为35 - 48小时的低次模。但是这个最低模显然不是太阳黑子的本征模,因为它的周期不依赖于太阳黑子的磁场。我们还分析了SOHO/MDI伪像对太阳黑子低频功率谱的影响。
2014-12-12 astro-ph.SR
Fast Bayesian spectral analysis using Convolutional Neural Networks: Applications over GONG H$α$ solar data
本研究提出基于卷积神经网络(CNNs)的快速贝叶斯谱分析方法,应用于GONG H$α$太阳数据自动检测暗条振荡,计算效率显著提升且结果与经典MCMC方法一致,为太阳周期内暗条振荡系统研究提供工具。
2025-01-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
Revisiting the solar tachocline: Average properties and temporal variations
速跃层被认为是太阳发电机运行的区域。利用MDI和GONG仪器提供的超过一个太阳周期的数据,我们不仅能够研究太阳速跃层的平均结构,而且还能够研究其时间变化。我们确定的速度跃层的属性作为时间的函数,通过拟合一个二维模型,考虑到纬度变化的速度跃层属性。我们确认,如果我们考虑速度跃层的中心位置,它是长的。我们的研究结果表明,在高纬度地区的速度跃层比赤道厚,使速度跃层的整体形状更加复杂。的速跃层的属性检查,整个速跃层的旋转速率的过渡,并在一定程度上的速跃层的位置,显示出一些时间上的变化。
2011-07-05 astro-ph.SR
Reconstructing the solar integrated radial velocity using MDI/SOHO
用径向速度技术探测系外行星对恒星活动越来越敏感。因此,在研究行星在这些条件下的可探测性时,确定这种活动如何影响径向速度测量至关重要。在以前的工作中,我们模拟了太阳的径向速度上的斑点和plages的影响。我们的目标是比较这个模拟与观测到的径向速度的太阳在同一时期。本文利用MDI/SOHO在一个太阳活动周内获得的多普勒图和磁图,重建了Ni线6768 °的太阳积分径向速度。我们还描述了速度和局部磁场之间的关系来解释我们的结果。我们在局部磁场较大的地方得到了更强的红移(因此,对于较大的磁结构):因此,我们发现在谱斑中对流蓝移的衰减比在网络中更高。我们的研究结果是兼容的衰减约50%时,平均超过plages和网络的蓝移。我们得到一个综合的径向速度与振幅在太阳周期约8米/秒,小尺度的变化类似的模拟结果,一旦他们被缩放到Ni线。观测到的太阳积分径向速度与我们以前的模拟结果在30%以内吻合,验证了模拟的正确性。观测到的振幅证实,在磁区对流蓝移衰减的影响将是至关重要的探测地球质量的行星在宜居带周围的太阳系恒星。
2010-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Large-scale horizontal flows in the solar photosphere V: Possible evidence for the disconnection of bi-polar sunspot groups from their magnetic roots
在最近的一篇论文(Svanda等人,2008,A&A 477,285),我们指出,基于对全圆盘MDI多普勒图中的多普勒特征的跟踪,活动区域显示两个动态不同的状态。我们推测,这可能是活动区动力学突然变化的表现,这是由Schuessler和Rempel(2005,A&A 441,337)提出的太阳黑子与其磁根的动态断开引起的。在这里,我们调查的动态行为的活跃地区记录在高节奏的MDI数据在最后一个太阳活动周期,以确认在Schuessler的和Rempel的论文中的预测。我们发现,在急剧减少的样品,这是为了避免干扰的影响,一个大部分的活动区域显示的旋转速度突然下降,这是兼容的机制,动态断开的太阳黑子从他们的父母的磁结构。
2009-08-21 astro-ph.SR
Abrupt Longitudinal Magnetic Field Changes and Ultraviolet Emissions Accompanying Solar Flares
我们已经使用过渡区和日冕探测器(TRACE)1600年的图像和全球振荡网络组(GONG)的磁图比较紫外线(UV)的发射色球层纵向磁场的变化在光球在四个X级太阳耀斑。在每次耀斑的龚磁图中,磁场的突然、显著和持续变化发生在十多个像素上。这些磁场变化在所有情况下都滞后于GOES耀斑的开始时间,表明它们是耀斑的后果而不是原因。紫外线辐射在空间上与电场变化一致。紫外辐射往往滞后于耀斑的GOES开始时间,并导致除一个像素外所有像素的磁场变化。紫外线辐射导致光球场的变化平均为4分钟,最长的是9分钟,然而,紫外线辐射持续了几十分钟,在某些情况下超过一个小时,在场的变化完成后。观测结果与以下图片一致:来自日冕中场重联点的阿尔文波在脉冲相位开始附近的所有方向上向外传播场变化,包括向下穿过色球层并进入光球层,导致光球场变化,而色球层以耀斑内核的形式在紫外线中发射,在耀斑的各个阶段都有带状和连续的色球增亮。
2012-11-09 astro-ph.SR
Time Series of Magnetic Field Parameters of Merged MDI and HMI Space-Weather Active Region Patches as Potential Tool for Solar Flare Forecasting
本研究将SMARP与SHARP两类太阳活动区磁场数据产品合并为覆盖1996-2022年的MDI-HMI数据集,通过时滞互相关与滑动窗口分析发现活动区磁场属性超前于耀斑指数,为太阳耀斑预报提供新工具。
2024-09-11 astro-ph.SR physics.data-an stat.AP
A Comparison of Solar Cycle Variations in the Equatorial Rotation Rates of the Sun's Subsurface, Surface, Corona, and Sunspot Groups
利用太阳光学观测网(SOON)1985-2010年太阳黑子群资料,计算了太阳黑子群年平均赤道自转率的变化,并与已知的太阳赤道自转率变化进行了比较:i)等离子体自转率在0.94Rsun,0.95Rsun,...,1.0全球振荡网络组(GONG)在1995-2010年期间测量的Rsun,ii)1992-2001年期间从Yohkoh/SXT全磁盘图像确定的软X射线日冕数据,iii)1998-2006年期间在太阳和日光层天文台(SOHO)/EIT图像中跟踪的小亮日冕结构(SBCS)数据,以及iv)1986-2007年期间的威尔逊山多普勒速度测量。很大一部分太阳黑子群的平均差旋廓线(直到大约30度纬度)介于0.94Rsun和0.98Rsun的内差旋率廓线之间。太阳黑子群的年平均赤道自转率变化似乎滞后于赤道自转率的变化。太阳日冕赤道自转速率的太阳周期变化与太阳黑子的太阳周期变化非常接近,从威尔逊山多普勒速度数据确定的赤道旋转速率的变化非常类似于从太阳黑子群数据确定的赤道旋转速率的相应变化,太阳黑子群数据包括太阳黑子群的异常角运动(>每天3度)的值。这些结果的影响指出。
2013-07-26 astro-ph.SR
Comparison of the sidereal angular velocity of subphotospheric layers and small bright coronal structures during the declining phase of solar cycle 23
上下文我们比较太阳的差异旋转的光球层来自本地日震学分析的GONG++多普勒和一个来自跟踪小明亮的日冕结构(SBCS)使用EIT/SOHO图像期间2001年8月至2006年12月,这对应于太阳活动周期23的下降阶段。目标。本研究的目的是找出SBCS的自转与光球下角速度之间的关系。两个旋转速度测量的南北不对称性也进行了研究。方法.利用GONG++1 min频次全圆盘多普勒图像的环图分析,推导出了光球下的差旋。采用自动识别和跟踪方法,在6小时拍频的EIT全盘图像上识别和跟踪小的明亮日冕结构,从而得到日冕旋转。结果我们发现,SBCS旋转速度比所考虑的上亚光球层(3毫米)约0.5度/天在赤道。这一结果结合了其他几个磁特征(太阳黑子、斑、光斑等)的结果。旋转速度比太阳等离子体更快SBCS和次光球层的自转速率纬向梯度非常相似。在第23周的下降阶段,SBCS的运动表现出约0.005度/日/月的加速度,而次表层的角速度除了具有众所周知的扭转振荡模式外,没有表现出任何明显的随时间变化的特征。最后,南半球的次光球和日冕自转都明显大于北半球。在南北不对称的角速度增加(减少)与活动的SBCS的纬度,它减少(增加)的次光球层。
2009-07-23 astro-ph.SR