Thaddäus Derfflinger's sunspot observations during 1802-1824: A primary reference to understand the Dalton Minimum
由于我们正朝着下一个太阳活动周期前进，可能幅度相对较小，因此根据当时的实际观测来重建和描述过去的大极小期是非常有意义的。道尔顿极小期通常被认为是望远镜观测范围内捕捉到的最大极小期之一。然而，太阳黑子群数量的重建差异很大，现有的蝴蝶图在此期间有很大的数据缺口。这部分是因为大多数长期观察在历史档案中仍然未被探索。因此，为了提高我们对道尔顿极小期的理解，我们找到了两个系列的Thaddäus Derfflinger的观测记录（摘要手稿和日志）以及他的布兰德的5.5英尺方位角象限保存在克雷姆斯明斯特天文台。我们已经修订了现有的Derfflinger的太阳黑子群数与Waldmeier分类，并消除了所有现有的“一尘不染的日子”，以消除太阳子午线观测的污染。我们根据他的观测结果重建了蝴蝶图，并说明了太阳黑子在两个半球的分布。我们的文章旨在修订德夫林格的太阳黑子群数的趋势，并弥合现有的道尔顿极小期周围的蝴蝶图的数据差距。我们的研究结果证实，道尔顿极小期是显着不同的蒙德极小期，无论是在周期振幅和太阳黑子分布。因此，道尔顿极小期更有可能是太阳长期活动的长期极小期，但对当时的观测结果还需要进一步的研究。
2020-01-08 astro-ph.SR
Re-examining Sunspot Tilt Angle to Include Anti-Hale Statistics
太阳黑子群和双极磁区（BMR）是太阳活动周期的观测诊断。我们使用了1974-2014年的德布勒森光电数据（DPD），该数据通过日常白光观测确定了太阳黑子的倾斜角，以及Li & Ulrich提供的数据，该数据使用1974-2012年的威尔逊山磁图确定了太阳黑子的磁倾斜角。磁图允许BMR的倾斜角是反黑尔配置，因此倾斜值范围从0到360°，而不是更常见的$\pm$ 90°。我们探讨了传统的蝴蝶图上的磁倾斜角的视觉表示绘制的平均面积加权纬度的本影活动在每个双极太阳黑子群，包括倾斜信息。倾斜角度在单个周期和半球的过程中的大的分散阻止了乔伊定律在没有进一步分箱的情况下在倾斜蝴蝶图中被视觉识别。反黑尔地区的平均纬度与两半球所有地区的平均纬度没有差异。反海尔黑子倾斜角的分布广泛地分布在0 °和360°之间，与它们预期的乔伊定律角相比，东西排列的倾向性较弱。反黑尔黑子的大小分布与所有黑子的分布相似，这表明反黑尔黑子并没有最佳的大小。我们报告说，8.4%的$\pm$ 0.8%的双极太阳黑子区被错误分类为黑尔在传统的目录。由于磁赤道和日面赤道的不重合，在赤道5°以内的群体中，这一百分比略高。
2014-12-16 astro-ph.SR
The turbulent diffusion of toroidal magnetic flux as inferred from properties of the sunspot butterfly diagram
为了与观测到的太阳活动周期的性质相匹配，通量传输发电机模型需要将环形磁通量存储在低磁扩散率的区域中，通常位于对流区的底部或底部以下。我们推断的湍流磁扩散率影响的环向场的经验数据的基础上。本文讨论了第12- 23太阳活动周活动带的平均纬度和宽度随时间的演化及其与周强度的关系。我们将周期的下降阶段解释为扩散过程。当向赤道传播的活动带的中心位于距赤道的宽度（半峰）范围内时，一个给定周期的活动水平开始下降。对于较强的周期，这种情况发生得更早，因为它们的活动带更宽。从那一刻起，活动和带宽以相同的方式减少所有周期，独立于其最大活动水平。根据赤道上相反极性的环向通量的扩散抵消，我们推断环向场所经历的湍流扩散系数，无论它位于何处，都在150- 450 ~km $^2$ s $^{-1}$的范围内。强扩散纬向传播的活动带下方的环向通量可以抑制流入的对流区中的环向场带的幅度为每秒数米。的湍流磁扩散率的影响的环向场的推断值同意，数量级，估计的基础上混合长度模型的太阳对流区。这与通量输运发电机模型的要求不一致。在它们接近赤道之前保持环向场带在一起所需的流入量与当地日震学观察到的活动带的流入量相似。
2016-04-25 astro-ph.SR
Multiwavelength study of a Solar Eruption from AR NOAA 11112 I. Flux Emergence, Sunspot Rotation and Triggering of a Solar Flare
我们分析了2010年10月16日发生在活动区（AR）NOAA 11112附近的一个巨大的暗条系统的M2.9/1 N耀斑的多波长观测。SDO/HMI磁图揭示了耀斑事件前50小时出现的双极（在现有的AR内）。在出现的过程中，双极中的正负黑子都表现出平移和旋转运动。正极性黑子表现出明显的西南/顺时针方向的运动/旋转，并不断推动/滑动周围的相反极性场区。另一方面，负极性太阳黑子向西/逆时针方向移动/旋转。正极性的太阳黑子旋转约70度。在30小时内，而负极性~20 °。10小时内。SDO/AIA 94 EUV图像显示，日冕中出现的通量管与HMI中出现的双极相一致。在耀斑脉冲阶段观测到了一个高速的等离子体团抛射（速度~1197 km/s），这表明出现的正极性黑子与周围的反极性场区发生了磁重联。整个AR显示耀斑事件前的正螺旋度注入。此外，新出现的偶极揭示了负（左手）螺旋性的签名。这些观测结果提供了独特的证据，从光球层以下到日冕高度的扭曲通量管的出现触发耀斑的主要原因是由于出现的正极性黑子与附近的负极性黑子之间的相互作用，通过出现的正极性黑子向负极性黑子的剪切运动。我们的观测结果也有力地支持了这样一种观点，即旋转很可能是由于扭曲磁场的出现，正如最近的模型所提出的那样。
2012-10-12 astro-ph.SR
Planetary model of sunspot emergence: A spectral and autocorrelation analysis
本文研究了太阳黑子面积谱的中程周期性。建立了一个基于水星合点的太阳黑子面积出现的经验模型，并将模型变化的谱与太阳黑子面积变化的谱进行了比较。通过包括太阳活动周期的振幅调制和太阳磁场反转的影响，该模型能够预测太阳黑子面积谱的细节。由于水星行星会合的发生是可预测的，因此可以将太阳黑子面积的波段限制分量的时间变化与模型中相应的分量变化进行比较。当模式分量变化稳定时，对应的黑子面积分量滞后于模式变化几十天。当一个180度的相位变化发生在模型的变化，太阳黑子面积的相应组件的变化，在几百天的时间间隔，首先减少到零，然后出现在相位与模型的变化。在太阳黑子区的周期性不匹配的傅立叶分量的模型的自相关函数的模型变化提供了一个间接的数值链接到这些周期性。在这些间接周期性中包括周期约为138、235、355、472、530、605、833、1190和2020天的成分。模型中的直接周期，即与太阳黑子面积的傅立叶分量直接相关的周期，包括大约88、116、176、200、292和405天的分量。该模型是在不考虑太阳黑子出现的可变阈值的情况下开发的。然而，它被发现，与可变阈值以上的模型变化是有效的触发太阳黑子，弱傅立叶分量在间接周期产生。该模型的阈值，然后包括所有显着的中程周期的太阳黑子面积。
2016-10-09 astro-ph.SR
Parity fluctuations in stellar dynamos
从太阳黑子记录的太阳蝶形图的观测表明，宇称持续波动，远离整体，近似偶极结构。我们使用一个简单的平均场发电机模型与太阳一样的旋转规律，并扰动的$α$ -效果。我们发现，相对于旋转赤道的磁场的奇偶性可以证明我们所描述的共振行为，而磁能的行为或多或少的预期方式。我们讨论了可能的应用程序的背景下，从偶极对称的太阳磁场的各种偏差的现象，从档案太阳黑子数据的分析报告。我们推断，我们的模型产生的波动场宇称，因此在蝴蝶图，这是一致的，与观察到的fluctaions在太阳的行为。
2017-05-24 astro-ph.SR
Modeling the Longitudinal Asymmetry in Sunspot Emergence -- the Role of the Wilson Depression
太阳黑子出现和消失时的经度分布呈现出东西不对称性，这是由于从盘面中心向边缘移动时能见度降低造成的。对于一阶，这可以用简单的几何缩短来解释。然而，中心到边缘的可见性变化远大于由透视缩短预测。太阳黑子的可见度也受到威尔逊效应的影响：太阳黑子光球的明显碟形是由τ =1层的几何位置随温度变化而引起的。在这篇文章中，我们调查威尔逊效应对太阳黑子外观分布的作用，推导出平均深度为500至1500公里的本影层τ =1。这是基于太阳黑子经度分布的观测结果和太阳黑子出现的蒙特卡罗模拟的比较，使用不同的模型的斑点增长率，增长时间和威尔逊凹陷的深度。
2009-09-04 astro-ph.SR
Sunspot latitudes during the Maunder Minimum: a machine-readable catalogue from previous studies
蒙德极小期（约1645-1715年）是太阳活动非常低和半球不对称性很强的时期，大部分太阳黑子位于南半球。本文为国际科学界恢复了蒙德极小期期间太阳黑子纬度的两组数据。第一个数据集是由古斯塔夫·施波勒（Gustav Spörer）近130年前出版的目录中出现的太阳黑子纬度组成的。第二个数据集是基于大约20年前由Ribes和Nesme-Ribes出版的蒙德极小期蝴蝶图中显示的太阳黑子纬度。我们已经计算出的不对称指数，使用这些数据集确认在此期间一个强大的半球不对称。包含这两个数据集的目录的机器可读版本可在太阳黑子观测历史档案（http：//www.example.com）和本文的附录中找到。haso.unex.es
2015-01-24 astro-ph.SR
Emergence of magnetic flux generated in a solar convective dynamo. I: Formation of Sunspots and Active regions, and Origin of Their Asymmetries
我们提出了一个现实的太阳黑子和活动区形成的基础上出现的太阳对流发电机产生的通量束的数值模型。为此，我们使用的磁场和速度场在太阳对流发电机模拟的顶部边界附近的水平层，以驱动现实的辐射磁流体动力学模拟的对流区的最上层。主要结果如下：（1）出射的通量束以对流上升流的平均速度上升，并分裂成小尺度的磁性元素，这些磁性元素进一步上升到光球层，在光球层中，通过小尺度磁性元素的合并形成双极黑子对。(2)丝状半影结构在太阳黑子通过持续的通量出现而仍在增长时形成。与经典的Evershed效应相反，在半影区的大部分区域内，流入流似乎占上风。(3)一个形成良好的太阳黑子是一个大部分是单一的磁性结构，它被锚定在一个持久的深层次下沉通道中。点外的流场显示出一个巨大的涡环，包括15 Mm深度以下的流入和15 Mm深度以上的流出。(4)太阳黑子成功地再现了观测到的太阳活动区的基本特性，包括具有更强场强的更连贯的领先黑子，以及双极太阳黑子对的正确倾斜。这些不对称性可以链接到的内在不对称性的磁场和流场适应对流发电机模拟。
2017-08-16 astro-ph.SR
Magnetic Flux Emergence and Decay Rates for Preceder and Follower Sunspots Observed with HMI
我们使用空间天气日震磁成像仪活动区域补丁数据量化了2010-2014年10个活动区域内的前导（p）和跟随（f）太阳黑子的出现和衰减率。太阳黑子是小到中等大小的区域，并且在$(1.1-6.5)\times 10^{21}$ Mx的单极太阳黑子内包含有符号的通量。包括谱斑在内的区域内的净无符号通量范围为$(5.1-20)\times 10^{21}$ Mx.计算速率时有和没有强度等值线，以区分太阳黑子的形成和通量的出现。用强度等值线计算的p（f）斑点的符号通量出现率平均为$6.8$（4.9）$\times 10^{19}$ Mx h $^{-1}$，而衰变率为$-1.9 (-3.4)\times 10^{19}$ Mx h $^{-1}$。对于平均峰值通量为$5.9 \times 10^{21}$ Mx的区域（包括谱斑），平均带符号通量出现率为$7.1 \times 10^{19}$ Mx h $^{-1}$。使用这些结果和其他先前报道的合成，有一个明显的趋势，较大的通量区域出现的速度比较小的。观察到的出苗率（$dϕ/dt$，Mx h $^{-1}$）量表，总有符号峰值通量$\tildeϕ_{max}$为幂律，指数为0.36，即，$dϕ/dt = A \tildeϕ_{max}^{0.36}$。观察到的速率可能有助于约束模拟中的边界和初始条件，这些模拟已经证明了具有较高浮力和扭曲的通量…
2017-05-05 astro-ph.SR
A solar cycle lost in 1793--1800: Early sunspot observations resolve the old mystery
由于缺乏可靠的太阳黑子观测，18世纪后期太阳黑子数序列的质量较差，导致道尔顿极小期之前的异常长的太阳活动周（1784- 1799）。利用新近恢复的18- 19世纪观测者Staudacher和Hamilton的太阳图，我们绘制了18世纪90年代太阳黑子的纬度分布图，即太阳蝴蝶图。1793- 1796年太阳高纬度地区突然出现的系统性太阳黑子明确地表明，1793年开始了一个新的周期，这在传统的沃尔夫太阳黑子系列中是丢失的。这最终证实了之前提出的丢失周期的存在，从而解决了一个古老的谜团。这封信引起了科学界对18世纪修改太阳黑子系列的需要的注意。一个新的短的，不对称的周期的存在意味着变化和限制太阳黑子周期的统计，太阳活动的预测，太阳发电机理论，以及太阳-地球的关系。
2009-07-19 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
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
Sunspot rotation. I. A consequence of flux emergence
上下文太阳爆发和高耀斑活动往往伴随着太阳黑子的快速旋转。因此，对太阳黑子旋转和驱动这种运动的机制的研究对于我们了解太阳大气如何获得大量能量释放所需的条件至关重要。目的。我们的目标是演示和调查太阳黑子的旋转在三维数值实验的出现，一个磁通量管，因为它通过太阳内部上升，并出现在大气中。此外，我们试图表明，储存在内部的亚光球扭曲注入到太阳大气中的太阳黑子的一个明确的旋转的手段。方法.利用拉格朗日-重映射程序对三维电阻性磁流体动力学方程组进行了数值求解。我们跟踪出现的环形通量管，因为它通过太阳内部上升，并出现在大气中调查有关的磁场和等离子体的各种数量。结果通过对数值实验的详细分析，我们发现了通量管光球足迹或黑子发生旋转的明显证据。显着的垂直涡动被发现开发的两个极性源后，该领域出现。这些旋转运动被发现离开内部部分的领域untwisted和扭转了大气部分的领域。这是由我们的相对磁螺旋度作为一个显着的内部螺旋度的一部分被输送到大气中的分析。此外，还有大量的磁能输送到大气中。旋转角度也可以通过追踪选定的场线来计算;穿过太阳黑子的场线在实验过程中旋转了353度。
2015-08-10 astro-ph.SR
Association of Plages With Sunspots: A multi wavelength Study Using Kodaikanal Ca $\scriptsize{\textrm{II}}$ K and Greenwich sunspot area Data
斑是在Ca $\scriptsize{\textrm{II}}$ K线（3933.67 nm）上显著可见的磁活性色球结构。一个谱斑可能与太阳黑子有关，也可能与之无关，太阳黑子是太阳光球层中可见的一种磁性结构。在这项研究中，我们探讨这方面的关联斑与太阳黑子使用新数字化Kodaikanal钙$\scriptsize{\textrm{II}}$ K斑数据和格林威治太阳黑子面积数据。而不是使用谱斑指数或分数谱斑面积和它们与太阳黑子数的比较，我们使用，据我们所知，第一次，单独的谱斑面积，并将其与太阳黑子面积时间序列。我们的分析表明，这两个结构形成在两个不同的层是高度相关的时间尺度上的太阳周期相媲美。谱斑的面积和纬向分布也与黑子的分布相似。“蝴蝶图”上不同的面积阈值显示，面积为$\geq$ 4 arcmin $^2$的斑主要与光球中的黑子有关。此外，我们还发现，当单独考虑不同大小的谱斑时，循环性质会发生变化。这些结果有助于我们更好地理解太阳大气不同层磁结构的产生和演化。
2016-12-20 astro-ph.SR
Long-Term Measurements of Sunspot Magnetic Tilt Angles
近30，600个太阳黑子的矩形是使用1974年至2012年威尔逊山每日平均磁图和1996年至2010年MDI/SoHO磁图确定的。在一个太阳活动周期内，超过90%的太阳黑子都遵循黑尔定律，在东西方向上具有正常的极性排列。中位倾斜随纬度的增加而增加（乔伊定律），每增加一个纬度，平均倾斜率约为0.5度。在一个给定的纬度上，黑子的直角基本上不随时间变化，但它们平均每年减少约0.9度，这一趋势在很大程度上反映了蝴蝶图之后的乔伊定律。我们发现两个半球的平均倾斜角是不对称的。平均而言，在所有纬度带，南半球的倾斜度都大于北半球，并且差异随着纬度的增加而增加。
2012-09-07 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
A Potential New Mechanism for the Butterfly Diagram of the Solar Cycle: Latitude-dependent Radial Flux Transport
太阳活动周的蝴蝶图是太阳黑子出现纬度随太阳活动周的演变而向赤道迁移的过程。揭示蝴蝶图的机制对于理解太阳和恒星发电机至关重要。对流区底部的赤道向纬向流被认为是形成蝶形图的原因。然而，日震学研究表明，有争议的形式的流动，甚至目前的极向流的基础上的CZ，这提出了一个很大的挑战，被广泛接受的机制。这促使我们在本研究中提出一种新的机制。使用数据驱动的Babcock-Leighton型发电机模型，我们进行了数值模拟，探讨如何纬度依赖的径向通量输送影响的纬向迁移的环向场，在不同的纬向流剖面。结果表明，当高纬极向场的径向输送足够快时，高纬新周期的环向场比低纬早产生，反之亦然。因此，蝴蝶图被建议对应于由于极向通量的纬度依赖的径向传输的环向场的时间和纬度依赖的再生。
2022-12-02 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
Spontaneous Generation of delta-sunspots in Convective Magnetohydrodynamic Simulation of Magnetic Flux Emergence
观测表明，强烈的太阳耀斑和日冕物质抛射往往发生在以三角黑子、黑子旋转、剪切极性反转线（PIL）和磁通量绳为特征的复杂活动区。在这里，我们报告的第一个模型的自发三角洲斑点的产生作为一个结果，从湍流对流区的通量出现。利用国家的最先进的辐射磁流体动力学代码R2D2，我们模拟的出现，在对流区，延伸到-140 Mm。升高的大规模对流上升流，管出现在光球作为两个新兴的两极。由于地下连通性，相反的极性相互碰撞，并发展成一对紧密堆积的三角洲点。洛伦兹力驱动点的旋转和10 km/s的强逆流，在三角洲点的PIL，这与当地对流，加强水平场到4 kG，并建立一个高度剪切PIL。在PIL上方的大气中，产生了磁通绳结构。所有这些过程都遵循三角洲斑形成的多浮力段理论，是磁通量与湍流对流相互作用的自然结果，表明三角洲斑的形成和由此产生的耀斑爆发可能是一个随机决定的过程。
2019-11-10 astro-ph.SR
The formation of an atypical sunspot light bridge as a result of large-scale flux emergence
我们使用太阳动力学天文台的全磁盘数据和邓恩太阳望远镜（DST）的高分辨率数据相结合，研究在一个规则的太阳黑子的非典型光桥（LB）的形成，结构和演变。LB是由磁通量的出现引起的，其中一个足点扎根于母黑子外部的孔中，该孔在LB出现前约17小时出现。孔的极性与黑子相反，并以约0.4 km/s的速度远离黑子。这是伴随着一个细长的磁通道的发展，在外部半影触发LB的形成时，它到达内部半影边界。LB是一个近水平的结构，场强约为1.2kG，沿其全长表现出约0.85km/s的长寿命光球蓝移，LB的出现导致色球层和过渡区的动力学浪涌约13 min后。根据1083 nm He i、1082.7 nm Si i、854 nm Ca ii IR和656 nm H alpha的谱线参数和反演，以及700 nm和430 nm的散斑重建成像，我们得到了LB的光球和色球结构。LB在光球层中呈细长的椭圆形，没有侧向挤压。Ca II IR的热反演揭示LB比本影热约600-800 K。LB的不同部分被提升到400至700公里的高度。我们的研究结果表明，LB的形成是一个通量出现事件的一部分，LB信封达到约29毫米的高度溶解后约13小时。我们认为，存在持续的，大规模的光球蓝移的LB是最有可能的标准来区分通量出现事件和翻转对流领域的本影入侵。
2020-10-27 astro-ph.SR
Sunspot characteristics at the onset of the Maunder Minimum based on the observations of Hevelius
本文分析了赫维留斯在1642-1645年期间对太阳黑子的观测。这些记录是蒙德极小期之前唯一的系统性太阳黑子观测。我们研究了赫维留在翻译原始拉丁文本后精心记录的不同现象。我们重新评估Hevelius在此期间对太阳黑子群的观测，得到的平均值比他在当前组数据库中给出的观测值大7%。此外，在这项工作中从Hevelius在蒙德极小期之前的记录中获得的活跃日分数的平均值明显大于Hevelius在蒙德极小期期间进行的太阳黑子观测中获得的太阳活动水平（70%对30%）。我们还提出了蝴蝶图从太阳黑子的位置记录的Hevelius为1642-1645年期间。可以看出，与蒙德极小期相比，在这段时间内不存在半球不对称。赫维留斯注意到，在1645年早期，大约有3个月的时间似乎没有太阳黑子，这给了即将到来的蒙德极小期的第一个暗示。最近的研究声称蒙德极小期并不是一个大的极小期，推测当时的天文学家，由于亚里士多德的想法，没有记录他们观察到的所有太阳黑子，因此低估了太阳活动水平。然而，我们显示的质量良好的太阳黑子记录所作的Hevelius表明，他的报告太阳黑子是真实的意见。
2021-03-17 astro-ph.SR
The Extended Solar Cycle: Muddying the Waters of Solar/Stellar Dynamo Modeling Or Providing Crucial Observational Constraints?
1844年，施瓦贝发现太阳黑子的数量在大约11年的时间内增加和减少，这种变化被称为太阳黑子周期。大约80年后，黑尔描述了太阳磁场的性质，确定太阳磁极的周期大约需要22年。还发现，太阳黑子的纬度分布类似于蝴蝶的翅膀，表明太阳黑子在每个半球的迁移，在未来11年中突然开始在中纬度向太阳赤道迁移。这些太阳黑子图案在赤道上是不对称的。在其间的几年里，人们推断太阳（和类太阳恒星）具有磁活动周期，被认为是发电机过程的物理表现，这是恒星内部复杂的循环运输过程的结果。了解太阳的磁性，它的起源和它的变化，已经成为一个基本的科学目标--磁性的分布，以及它与对流过程的相互作用，驱动着外层大气中的各种等离子体过程。在过去的几十年里，一系列的诊断技术已经被用来系统地研究更精细尺度的磁化物体和相关现象。这些模式被称为“扩展太阳周期”（ESC）。ESC的模式似乎将活动蝴蝶的翅膀延伸到太阳黑子模式形成前近十年，并延伸到更高的太阳纬度。在这篇简短的评论中，我们描述了他们的观测模式的ESC和讨论可能的连接到太阳发电机，因为我们离开了一个多国合作，通过混合的存档和当代数据分析，以提高太阳发电机的理解和建模的目标，调查太阳磁场的起源。
2018-07-19 astro-ph.SR
Sunspot positions, areas, and group tilt angles for 1611-1631 from observations by Christoph Scheiner
对Christoph Scheiner的著作《Rosa Ursina sive solis》和《Prodromus pro sole mobili》中的观测数字图像以及Scheiner写给Marcus Welser的信中的图画进行了分析，以获得有关蒙德极小期之前出现的太阳黑子的位置和大小的信息。在大多数情况下，给定的黄道方位被用来建立绘图的日面坐标系。位置和尺寸在屏幕上手动测量。早期的图纸没有指示它们的方向。在某些情况下，使用相邻天的共同点进行旋转匹配，而在其他情况下，图像与天顶-地平线坐标系对齐的假设似乎是最可能的。总共测量了8167个太阳黑子。根据Scheiner的观测结果，得到了太阳黑子纬度随时间的分布（蝴蝶图）。1611年的观测结果非常不准确，1612年的绘图至少有一个方向的指示，而1618-1631年的光点位置的其余部分具有良好到非常好的精度。我们还计算了1618-1631年期间观察到的697个明显的双极太阳黑子群的倾斜角。我们发现，近4度的平均倾斜角与20世纪的值没有显着差异。
2016-08-25 astro-ph.SR
Small-scale magnetic flux emergence in a sunspot light bridge
我们分析了一系列的高分辨率spectropolarimetric观测的太阳黑子在1米SST，以确定通量出现在光桥的性质和相关的过程，其演变在光球和色球。大约2公里/秒的蓝移出现在一个颗粒状光桥的入口附近。它们位于6分钟前出现的强烈红移的斑块旁边。这两个补丁都看到了25分钟，直到序列结束。在光球层中，蓝移的发展伴随着场强度和倾角的同时增加，场变得接近水平。在红移斑片中，磁场是水平的，但极性相反。在这些特征出现在光球层17分钟后，在Ca过滤图中可以看到强烈的增亮。增亮是由于Ca线的蓝翼发射，靠近它的膝盖。非LTE反演表明，非对称发射是由-5.0<log tau<-3.0之间约700 K的温度增强和log tau=-2.3时3 km/s的蓝移引起的。光球的蓝移和红移似乎是由一个小尺度的、平坦的欧米茄环的出现引起的，该环具有相反极性的高度倾斜的足点。在两个足点中检测到的气体运动使人联想到虹吸流。上升环可能被限制在低层大气的覆盖太阳黑子磁场和随后的相互作用可能是负责在上层光球/较低的色球层的温度升高。这是第一次在太阳黑子的强磁化环境中观察到磁通量的出现，由颗粒光桥的对流向上推动。
2015-10-20 astro-ph.SR
The relationship between flux emergence and subsurface toroidal magnetic flux
描述次表面环向场演化的1-D平均场方程可以与观测到的表面径向场一起用于模拟次表面环向通量密度。我们的目标是测试这个模型，并确定观测推断的表面环向场（作为通量出现的代理）和模拟的地下环向通量密度之间的关系。我们使用太阳黑子面积观测的组合，从WSO的视线磁场观测推断的表面环向场，并比较与1-D平均场的次表面环向场的演化方程的结果，所观察到的径向场从国家太阳天文台/基特峰和SOLIS观测驱动。我们推导出校准曲线的次表面环向磁通密度观测到的表面环向场强度和太阳黑子面积。校准曲线是两个制度，一个对应于短暂的区域出现的蝴蝶翅膀外，另一个活跃的区域出现的蝴蝶翅膀。我们讨论了这两种类型的通量出现的大小和垂直速度。
2019-09-15 astro-ph.SR
The Emergence of a Twisted Flux Tube into the Solar Atmosphere: Sunspot Rotations and the Formation of a Coronal Flux Rope
我们提出了一个三维模拟的动态出现的扭曲的磁通量管从太阳对流层的顶层到太阳大气和日冕。据发现，在短暂的初始阶段的磁通量出现期间，两极的双极区域成为分离和相交的光球管成为垂直的，显着的旋转运动设置在每个极性内。两个极性的旋转运动被发现扭曲了出现的字段的内部场线，使他们改变他们的方向成一个相反的配置（即从负极性指向正极性的中性线）。结果，在日冕中形成了具有S形、浸入的芯场的磁通绳，并且随着磁通绳足点的扭曲继续，磁通绳的中心在日冕中以增加的速度上升。两极的旋转运动是非线性扭转阿尔芬波沿着通量管传播的结果，它将显著的扭曲从通量管的内部部分传输到其扩张的冠状部分。这是一个基本的过程，其中扭曲的通量绳在日冕中发展，并增加扭曲和磁能，导致太阳爆发。
2009-03-06 astro-ph.SR
Unusual migration of the prominence activities in the southern hemisphere during Cycle 23--24
第23- 24周的太阳活动与以前用现代仪器观察到的太阳活动周期不同，例如周期持续时间长和太阳黑子数量少。为了进一步了解异常，我们调查了20多年来用野边山射电日像仪观测到的日珥爆发和消失。结果表明，北半球日珥活动的发生是正常的，其数量变化的周期为11年，日珥活动发生区的迁移是11年前的迁移。另一方面，南半球的迁移明显不同于北半球和以前的周期。尽管第23周的日珥活动处于后期衰变阶段，但在-50度纬度上仍有日珥活动，而在更高纬度地区（-65度以上），即使在第24周的太阳活动峰期附近，日珥活动的数量也很少。结果表明，全球磁场分布的异常开始于太阳活动极大期的第23周。对比日珥活动的蝶形图和磁蝶形图，发现日珥活动的“冲极”时间和极区磁场与异常迁移密切相关。由于日珥向极的运动是由黑子组成的，因此黑子的半球不对称性和极区磁场的强度对于理解日珥活动的异常是必不可少的。
2013-08-13 astro-ph.SR
Butterfly Diagram and Other Properties of Plage Areas from Kodaikanal Ca II K Photographs Covering 1904-2007
本研究开发了自动图像定向方法处理 KoSO 1904-2007 年 Ca II K 档案，构建了数据缺口更少的谱斑蝴蝶图，验证了 Spörer 定律并揭示了谱斑与黑子的纬度差异及南北不对称性。
2024-08-23 astro-ph.SR
On the size distribution of spots within sunspot groups
太阳黑子的大小分布提供了有关太阳磁场产生和出现过程的关键信息。以前的研究主要集中在整个群体或个别斑点面积的大小分布。在本文中，我们调查的组织内的太阳黑子群的黑子面积。特别地，我们分析了一组内最大斑点（$\rm{A_{big\_spot}}$）的面积与该组的总面积（$\rm{A_{group}}$）的比率$\rm{R}$。我们使用来自Kislosk，Pulkovo和Debrecen天文台的太阳黑子观测，共同涵盖太阳活动周期17至24。我们发现，当群面积达到最大值时，群中最大的一个点通常占群面积的60%左右。对于所有组中的一半，$\rm R$处于大约50%和70%之间的范围内。我们还发现R随组面积$\rm{A_{group}}$而变化，使得对于具有$\rm{A_{group}}\approx 200μ$ Hem的组，$\rm{R}$达到约0.65的最大值，然后对于较大的组保持在约0.6。我们的研究结果意味着一个规模不变的出现模式，提供了一个观察约束的出现过程。此外，外推我们的研究结果，以更大的太阳黑子群可能有一个关系的巨大的未解决的星点功能发现在多普勒图像的高度活跃的太阳类恒星。我们的研究结果表明，这样的巨大特征是由多个斑点组成的，最大的斑点大约占总群面积的55- 75%（即在多普勒图像中看到的巨大恒星斑点的面积）。
2021-04-08 astro-ph.SR
Newly found sunspot observations by Peter Becker from Rostock for 1708, 1709, and 1710
我们介绍了几个新发现的老太阳黑子观测公元1708年，1709年和1710年，这是由彼得·贝克尔从罗斯托克，德国。对于1709年，贝克尔给出了一张详细的图画：他在1月5日、6日和7日观测到一个由两个黑子组成的太阳黑子群，而在1月8日和9日只观测到其中一个黑子。我们介绍他的绘画和他的解释性文字。我们可以测量这两个点的纬度和经度，并估计它们在所有五天内的大小。虽然1708年的黑子和黑子群以及1709年1月5天中有4天的黑子是由其他观测者已知的（例如Hoyt & Schatten 1998），但1709年1月初的黑子位置以前并不知道，所以现在可以在重建的蝴蝶图中考虑它们。贝克尔在1709年1月5日和1710年9月10日探测到的太阳黑子之前根本不为人所知，因为这两个日期唯一已知的观测者La Hire没有探测到该黑子（组）。我们估计新的组太阳黑子数的相关天，月，年。1708- 1710年左右的时间很重要，因为它记录了太阳活动在蒙德大极小期结束时的恢复。我们还给出了G.基尔希1708年9月13日和14日在他的信中描述了Wurzelbaur（日期为公元1708年12月19日柏林）。
2015-08-24 astro-ph.SR
The rush to the poles and the role of magnetic buoyancy in the solar dynamo
本研究在 flux-transport Babcock-Leighton 发电机模型中重现了太阳周期的“极向冲刺”现象，对比了三种浮现机制，发现基于磁浮力的模型在特定扩散率下能产生最符合观测的蝴蝶图，并揭示了太阳周期由平流、扩散与浮现平衡决定。
2024-11-08 astro-ph.SR
Flaring Rates and the Evolution of Sunspot Group McIntosh Classifications
太阳黑子群是太阳耀斑的主要来源，其能量来源于磁场演化（例如，通量出现或扭曲/剪切）。迄今为止，很少有研究调查太阳黑子群演化和耀斑之间的统计关系，没有考虑麦金托什分类方案中的演化。在这里，我们提出了一个统计分析太阳黑子群从太阳活动周期22日，侧重于24小时的变化，在三个麦金托什分类组件。计算了演化相关的>C1.0、>M1.0和>X1.0的耀斑速率，结果表明：（1）通过McIntosh类向上演化的程度越大，耀斑速率越高，向下演化的情况则相反;（ii）最高的燃烧率被发现是从更大，更复杂，类（例如，苏黎世D级和E级升级到F级，产生>C1.0的速率，分别为每24小时2.66 +/- 0.28和2.31 +/- 0.09耀斑）;（iii）越来越复杂的类别使所有耀斑的震级都有更高的比率，即使太阳黑子群的演变不超过24小时。这些结果支持的假设，注入的磁能磁通出现（即增加苏黎世或紧凑类）导致更高的频率和幅度的耀斑。
2016-07-04 astro-ph.SR
Flux Emergence in the Solar Active Region NOAA 11158: The Evolution of Net Current
我们提出了一个详细的调查所观察到的净垂直电流的演变使用的时间序列的矢量磁图的活动区（AR）NOAA 11158日震磁成像仪。我们还讨论了净电流与观测到的喷发事件的关系。AR在6天内从$βγ$演变为$βγδ$构型。AR有两个子区域的活动与相反的手征：一个占主导地位的太阳黑子旋转产生强大的日冕物质抛射，其他显示大的剪切运动产生强烈的耀斑。当黑子分离时，CME产生子区各极的净电流先增大到最大值，然后减小。该子区净电流的时间分布与该子区S极黑子自转速率的时间分布一致。耀斑子区域的净电流在强耀斑发生时突然增加，并保持不变，直到观测结束，而太阳黑子保持紧密接近。观察到的净电流的系统演化被认为是遵循在两个子区域的强剪切极性反转线的总长度的时间演化。所观察到的光球净电流可以解释为一个扭曲的通量绳出现的必然产物，从光球下面的高压限制到光球的低压环境。
2015-02-19 astro-ph.SR
Tilt Angle and Footpoint Separation of Small and Large Bipolar Sunspot Regions Observed with HMI
我们调查了双极太阳黑子区域，以及在出现和衰退期间倾斜角和足迹分离是如何变化的。太阳动力学观测台上的日震和磁成像仪以高于历史记录的节奏收集数据，并允许对区域的生命周期进行详细分析。我们采样的本影倾斜角，足点分离，和本影面积的235双极太阳黑子地区的日震和磁成像仪-德布勒森数据（HMIDD）与每小时的节奏。我们使用本影面积达到峰值的时间作为零时间来区分每个区域的出现和衰退期，并且我们将对倾斜和分离行为随时间的分析限制在零时间的+/-96小时内。矩形演化对于具有小（~30 MSH）、中等（~50 MSH）和大（~110 MSH）最大阴影区域的区域是明显不同的，45和90 MSH是分离组的有用划分。在峰值阴影区域，我们确定了小（7.6度）、中等（5.9度）和大（9.3度）区域的中位倾斜角。在+/-48小时内的时间的峰值阴影区，大区域的倾斜角稳步增加，中型地区几乎是恒定的，和小区域显示出证据的负倾斜在出现。对于大约40至70 Mm的所有区域，足点分离的增长期发生在72小时内。最小的双极（< 9 MSH）是离群值，因为它们不遵守乔伊定律，并且具有小得多的足点分离。我们证实了Munoz-Jaramillo等人（2015）的结果，即太阳黑子似乎是两个不同的种群。
2016-02-12 astro-ph.SR
On the emergence of toroidal flux tubes: general dynamics and comparisons with the cylinder model
在本文中，我们研究了从太阳内部出现的环形通量管的动力学，通过光球和进入日冕。以前的许多理论研究通量出现使用扭曲的圆柱管在太阳内部作为初始条件。从这个模型中可以获得重要的见解，然而，它确实有缺点。由于致密的等离子体被困在磁陷中，并限制了其上升，因此管的轴永远不会完全露出。此外，由于整个管是浮力的，主要的光球足点（太阳黑子）不断地漂移。这些问题使得很难产生令人信服的太阳黑子对。我们的目标是解决这些问题，考虑不同的初始条件，即环形磁通管。我们进行了数值实验，并解决了三维MHD方程。动力学研究通过一系列的初始场强和扭曲。实验表明，环形磁通管的出现是高度动态的，并表现出丰富的各种行为。然而，为了实现这些目标，如果初始场强足够强，管的轴可以完全出现。此外，太阳黑子对不会不断地漂移。相反，其最大间距是原始环形管的直径。
2009-09-22 astro-ph.SR
On rising magnetic flux tube and formation of sunspots in a deep domain
我们调查的上升通量管和太阳黑子的形成在一个前所未有的深计算域，覆盖整个对流区的辐射磁流体动力学模拟。以前的计算有浅的计算框（< 30 Mm）和对流区在200 Mm的深度。通过使用我们的新的数值代码R2D2，我们成功地覆盖了整个对流区，并再现了太阳黑子的形成，从一个简单的水平通量管，因为湍流热对流。主要研究结果如下：（1）由于磁压力引起的密度降低和混合抑制，通量管的上升速度大于向上对流的速度。(2)通量管在18 μ m深度处的上升速度超过250 m/s，而在太阳表面出现前3小时，我们没有看到任何明显的发散流的证据。(3)最初，通量管的根部充满了下行流，然后在黑子形成期间，上行流充满了通量管的中心。(4)相干入流和湍流输运是黑子形成的基本机制。(5)低温区在成熟黑子中延伸到至少40 μ m的深度，高温区在通量管的中心。一些研究结果表明的重要性，深计算域的磁通出现模拟。
2020-03-25 astro-ph.SR
The role of nonlinear toroidal flux loss due to flux emergence in the long-term evolution of the solar cycle
本研究使用Babcock-Leighton型发电机模型，揭示了由磁浮力导致的太阳内部环向磁通量损失这一非线性机制，是导致所有太阳周后期以相同方式衰减的根本原因。
2024-02-02 astro-ph.SR
Almost fifty years of Metsähovi solar observations on 37 GHz with recovered digitised historical maps
基于Aalto大学Metsähovi天文台37 GHz频段45年观测数据，开发修正季节与大气偏差的方法，构建了跨越太阳周期21至24的射电蝴蝶图，揭示极地可能存在超11年周期的循环行为。
2024-02-20 astro-ph.SR
Revisiting 154-day periodicity in the occurrence of hard flares. A planetary influence?
Rieger等人（1984年）报告了在第21太阳活动周期间观测到的耀斑周期为154天。本文根据太阳黑子出现的一个简单的经验行星模型讨论了观测结果。行星模型预测当水星和地球接近合相，水星接近太阳时，太阳黑子就会出现。我们表明，报告的耀斑活动的时间是一致的行星模型。虽然模型的基准周期为170天，但由于记录间隔中间附近行星强迫的180度相位变化，在耀斑记录间隔内的平均模型周期为157天。我们的结论是，在154天的周期性出现时，行星强迫的相位变化和由此产生的渐进的相位变化，总的太阳黑子面积出现和耀斑发生转移的耀斑光谱的主峰从行星强迫期间，170天，154天。
2016-11-14 astro-ph.SR
Impact of subsurface convective flows on the formation of sunspot magnetic field and energy build-up
强烈的太阳耀斑发生在$δ$ --以单个半影中相反极性的磁通量为特征的斑点。对流湍流会强烈影响通过从对流区到光球层的通量出射形成太阳黑子。对流对$δ$ -斑的形成有多重要还没有被证明。本研究的目的是揭示对流区对流对太阳黑子磁场形成和演化的影响。利用辐射磁流体动力学程序R2D2模拟了对流区磁通量管的出现和输运过程。我们进行了93个模拟，通过分配扭曲的通量管在对流区的不同位置。结果，$δ$型和$β$型磁场分布仅由通量管周围对流的差异再现。$δ$ -斑是由光球上正负磁通量碰撞而形成的。$δ$斑点的单极和双极旋转是由磁扭曲和扭动驱动的，将磁螺旋度从对流区传输到日冕。我们探测到光球层中的非势磁场分布与对流区中下降羽流的位置之间有很强的相关性。在通量出现前h，可检测到$20$ - $30$的相关性。结果表明，通过探测对流区的下降流剖面，可以在光球层出现磁通量之前预测光球层的高自由能区。
2022-09-13 astro-ph.SR
Lifetimes and Emergence/Decay Rates of Star Spots on Solar-type Stars Estimated by Kepler Data in Comparison with Those of Sunspots
活动太阳型恒星的亮度变化具有很大的准周期性，这种变化是由恒星带着星斑自转引起的，并且随着星斑的出现和衰减，亮度变化的幅度也会发生变化。开普勒望远镜的数据适合于研究恒星黑子的出现和衰变过程，这对于理解恒星发电机和恒星耀斑是很重要的。在这项研究中，我们用开普勒数据通过跟踪光变曲线的局部极小值来测量星斑面积的时间演化。在这项分析中，我们提取的时间演化的恒星斑点显示出清晰的出现和衰减，而不受恒星的差异旋转。我们将这种方法应用于开普勒观测到的5356颗活动太阳型恒星，获得了56个独立星点的时间演化。我们计算的寿命，出现和衰变率的星点面积的时间演变。结果发现，当黑子面积（$A$）占太阳半球的0.1- 2.3%时，黑子的寿命（$T$）在10 - 350天之间。与太阳黑子的寿命进行了比较，发现星斑的寿命比太阳黑子的经验关系式（$T\propto A$）推算出的寿命短得多，但与其他关于星斑寿命的研究结果一致。恒星黑子的出现和衰减速率通常是$5 \times 10^{20}$ $\rm Mx\cdot h^{-1}$（$8$ $\rm MSH\cdot h^{-1}$），面积占太阳半球的0.1%-2.3%，并且与太阳黑子的预期基本一致，这可能表明相同的基本过程。
2018-11-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence of a planetary influence on solar activity: Phase coherence of the variation in sunspot area with the tidal effect of Mercury
有许多关于太阳活动在中间周期范围内的准周期性的报道。然而，没有公认的解释出现的情节发生的准周期。本文探讨的可能性，周期与水星太阳相互作用的基准周期为88天。为了验证这个想法，我们带通滤波的140年之久的每日太阳黑子面积的数据，以获得88天的周期和176天的次谐波周期的数据的分量和比较的时间变化的组件与水星的轨道半径的时间变化，或更具体地说，与时间变化的水星的潮汐效应。我们能够证明，当88天周期分量出现的连续事件在时间上是离散的且不重叠时，太阳黑子面积的这一分量的时间变化与潮汐效应的时间变化是完全同相或完全反相的。对于176天周期组件，获得了类似的结果。当几个离散事件的组件发生在一个太阳活动周期的太阳黑子面积数据的光谱表现出强大的边带的周期依赖于事件的持续时间。一个简单的模型的基础上的插曲调制和太阳周期调制的88天和次谐波周期正弦再现了大部分的光谱峰值中观察到的太阳黑子面积周期性的中间范围。这是水星运动和太阳黑子周期性出现之间存在联系的有力证据。有人建议，该链接涉及磁表面波与模式周期接近的分谐波周期与水星和触发太阳黑子出现的波。
2015-10-08 astro-ph.SR
Comparison of Latitude Distribution and Evolution of Even and Odd Sunspot Cycles
本文研究了太阳活动第12周至第23周（SC 12-SC 23）太阳黑子面积的纬向分布和演化，以及太阳活动第8周至第23周（SC 8-SC 23）太阳黑子群的纬向分布和演化。莱斯分布是最适合的函数的偶数和奇数太阳黑子群的纬度发生。偶数北/南蝶翼黑子的平均值和方差分别为14.94/14.76和58.62/56.08，奇数北/南蝶翼黑子的平均值和方差分别为15.52/15.58和61.77/58.00。因此，偶数周期翼的太阳黑子群的平均纬度略低于奇数周期翼的太阳黑子群，即，对于北半球的翅膀大约0.6度，对于南半球的翅膀大约0.8度。对SC 12-SC 23之间太阳黑子面积的空间分析表明，对于奇数和偶数周期以及两个半球，小太阳黑子比大太阳黑子位于太阳纬度较低的位置。太阳黑子面积的时间演变表明，四年后（确切地说是4.2-4.5年）缺乏大的太阳黑子，即，循环开始后约40%，尤其是偶数循环。这与格涅维舍夫间隙有关，并且发生在太阳黑子平均纬度演变跨越约15度的时候。然而，偶数周期的差距比奇数周期更明显。格涅维雪夫间隙将太阳黑子周期分为两个不同的部分：太阳黑子周期的上升阶段/周期最大值和下降阶段。
2020-03-31 astro-ph.SR stat.AP
Observations of Magnetic Helicity Proxies in Solar Photosphere: Helicity with Solar Cycles
本文综述了太阳光球磁螺旋度观测及其与太阳活动周的关系，发现其分布类似黑子蝴蝶图但峰值延迟，并与耀斑爆发相位对应，且输运遵循半球符号规则。
2023-11-13 astro-ph.SR
Variation of sunspot groups' polarity separation during their evolution
本研究基于2000多个黑子群的大样本统计，分析了活动区演化过程中前导与后随部分极性分离距离的变化，发现该距离具有尺度依赖性且在衰减阶段表现出不同规模群体的差异变化。
2024-08-22 astro-ph.SR
Butterfly Diagram and Carrington Maps for Century-Long Ca II K Spectroheliograms from Kodaikanal Observatory
在本研究中，对Kodaikanal太阳天文台（KSO）长达一个世纪（1907-2007）的Ca II K光谱图进行了校准，处理和分析，以跟踪被称为plages的明亮圆盘结构的演变，这可能是太阳磁活动的代表。这是迄今为止Ca II K研究的最长数据集，涵盖了约9.5个周期的11年周期。用区域$\geq 1\:\textrm {arcmin}^2$对单个全椎间盘图像进行全局阈值分割，随后应用形态学闭合操作。计算斑块指数，发现与斑块覆盖的椎间盘面积分数密切正相关。新生成的谱斑面积周期（来自KSO）与威尔逊山天文台（Correlation~ $95.6\%$）在重叠年份（1915-2000年）的谱斑面积周期进行了比较。研究显示了谱斑质心的时纬分布，绘制了蝴蝶图（如太阳黑子所观察到的）。该图的3D可视化显示了plage位置，时间和区域之间的一对一映射。这项工作进一步划定了磁补丁和plage地区之间的位置相关性，通过来自Kodaikanal钙II K图像和空间为基础的全盘LOS（视线）磁图的天气图的比较。地面观测站定期的天气磁图是在20世纪70年代以后才得到的。因此，KSO的长期Ca II K数据可以用作估算早期磁活动位置及其强度的代理。
2016-05-26 astro-ph.SR
Variation of the sunspot area during the rising and declining phases of the solar cycle supports the toroidal flux loss due to flux emergence
Indian Institute of Technology (Banaras Hindu University)（印度理工大学（贝拿勒斯印度教大学））；National Institute of Science Education and Research（国家科学教育与研究机构）
太阳黑子面积在上升和下降阶段的变化支持由于磁通量浮现导致的环形磁通量损失理论，解释了太阳活动上升和衰减的差异。
2026-02-06 astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar-Cycle Variation of Newly Emerging Coronal Holes during Solar Cycle 24
UPES（尤皮斯大学）；New Mexico State University（新墨西哥州立大学）
本研究编制第24太阳活动周新现日冕洞目录，发现其出现率与太阳黑子数负相关，为开放磁通量演化提供观测约束。
2026-08-26 astro-ph.SR
The Global Solar Dynamo
简要总结了太阳发电机研究所依据的各种观测和限制。然后简短地回顾了表明太阳能发电机是巴布科克-莱顿类型的阿尔法-欧米茄发电机的论点。主要的未决问题仍然与次表面动力学有关，包括为什么太阳黑子出现在熟悉的蝴蝶翅膀中的首选纬度，为什么周期约为11年，以及为什么太阳黑子群相对于赤道倾斜（乔伊定律）。接下来，我们转向磁螺旋度，其守恒性质已被确定与大尺度磁场在大磁雷诺数的直接数值模拟中发现的下降。然而，穿过太阳表面的螺旋度磁通量可以缓解这个问题，并将理论与观测联系起来，这将在后面讨论。
2016-02-04 astro-ph.SR
Detection of Opposite Magnetic Polarity in a Light Bridge: Its Emergence and Cancellation in association with LB Fan-shaped Jets
光桥（LBs）是相对明亮的结构，它将太阳黑子本影分成两个或多个部分。色球LB被认为与各种活动有关，包括扇形喷流和增亮。虽然磁重联经常被认为是负责这样的活动，没有多少研究提出了坚定的证据来支持这种情况。我们进行了磁场测量和成像光谱的LB在扇形射流状喷射发生与空间共同增亮在他们的足迹。我们利用TiO图像、近红外成像光谱偏振仪和1.6米古德太阳望远镜的H α数据研究了LB精细结构和磁场变化。我们检测到磁通量出现在LB是相反的极性的太阳黑子。新的磁通量以5.6 × 10^18 Mx/hr的速率与先前存在的磁通量相抵消。周期性的喷流状喷射及其底部增亮都是在磁通量相抵消的附近开始的，并以高达18.4 km/s的投影速度沿LB表现出明显的水平延伸，形成扇形外观。基于这些观测结果，我们认为，扇形喷射可能是由LB中出现的新通量与周围太阳黑子场之间的滑动重联造成的。
2020-10-21 astro-ph.SR
Restoring process of sunspot penumbra
本文描述了在活动区NOAA 12348的前一个黑子中观测到的一个黑子半影扇形的消失及其恢复过程。磁场和等离子体流的演化支持半影是由于冠层磁场倾角的变化而形成的观点。在太阳黑子半影的这一部分的解体阶段，观测到了移动的磁特征。在恢复阶段，我们没有观察到任何磁通量出现在太阳黑子周围。半影区的恢复过程在大约72小时内完成，并伴随着从逆Evershed流到经典Evershed流的过渡。IBIS对光球分光偏振测量的反演使我们能够重建磁场在半影新沉降期间的未梳理结构，即，磁场的垂直分量似乎逐渐被对应于脊柱内的一些水平场线所取代。
2020-06-17 astro-ph.SR
Study of the decay rates of the umbral area of sunspot groups by using a high resolution database
太阳黑子群的产生和衰变是太阳发电机模型的重要组成部分。关于活动区的演化有两种不同类型的研究。一种是基于更少的数据和更高的空间分辨率，另一种是使用更多的数据和更低的空间分辨率。本研究的输入数据允许在空间和时间上都具有高分辨率的调查。SoHO Debrecen太阳黑子数据库（SDD）的时间分辨率为一个半小时，它还可以识别所有单个太阳黑子的位置，面积和磁极。已选定200多个太阳黑子群，它们在太阳盘面上有明显的极大值，并且至少在四天内可以观察到它们的本影面积的减少。衰变率的计算使用两个数据：本影面积和所包含的太阳黑子的数量-这些衰变率计算的总本影面积的太阳黑子群和他们的领导和以下部分。衰减速率具有线性面积依赖性，并且对于后面的部分比对于前面的部分更高。
2020-02-20 astro-ph.SR
Periodicities in sunspot activity during solar cycle 23
利用第23周的太阳黑子数、黑子面积和太阳耀斑指数资料，分析了太阳黑子数、黑子面积和耀斑指数的中期周期性。分别对太阳的整个盘面、南北半球的数据进行了功率谱分析。在太阳黑子活动中检测到几个显著的中程周期（$\sim$ 175、133、113、104、84、63天）。大多数太阳黑子数的周期性与第23太阳活动周的太阳黑子面积的周期性基本一致。研究表明，太阳南北半球的周期性变化表现出一种不对称的行为。在北半球的太阳黑子资料中，$\sim$ 175天和$\sim$ 133天的周期性非常显著，与Lean（1990）在12-21太阳活动周的发现一致。另一方面，南半球的太阳黑子活动周期性很强，约为85天。对同一时间间隔的太阳耀斑指数数据的分析没有显示出任何显著的峰值。根据Ballester等人（2002年）提出的假设，可以理解太阳黑子和耀斑活动的不同周期性行为，该假设表明，在第23周期间，磁通量的周期性出现部分发生在远离发达的太阳黑子群的地方，因此不一定会增加导致耀斑产生的太阳黑子群的磁复杂性。
2009-11-13 astro-ph.SR
