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
Local helioseismic and spectroscopic analyses of interactions between acoustic waves and a sunspot
使用高节奏成像光谱偏振观测的太阳黑子及其周围的磁敏感（FeI 6173 A）和不敏感（FeI 7090 A）的上部光球吸收线，我们映射的瞬时波相位和日震走时作为观测高度和磁场的倾斜垂直的函数。我们证实了入射声波向向上传播的波的透射与磁倾角有关，并导出了（1）日震走时接收来自这种波的方向相关贡献并因此导致传统流动推论错误的证据，（2）本影光球下声波源的证据，以及（3）从所选择的磁敏感和磁不敏感谱线测量的传播时间的显著差异。
2010-09-13 astro-ph.SR
Helioseismic holography of simulated sunspots: magnetic and thermal contributions to travel times
波通过太阳黑子的传播涉及声波和磁波之间的转换。此外，太阳黑子的热结构与安静太阳的热结构有很大不同。因此，对太阳黑子的当地日震测量结果的解释长期以来一直是一个挑战。为了理解这些测量结果，我们对太阳黑子中的波传播进行了数值模拟。日震全息测量所得到的模拟波场显示定性协议与实际太阳黑子的观测。我们使用额外的数值实验来确定，分别，太阳黑子的热结构的影响和太阳黑子磁场的直接影响。我们使用射线近似表明，热（非磁性）太阳黑子模型中的走时偏移主要是由威尔逊凹陷引起的波路径变化产生的，而不是波速度的变化。这表明，太阳黑子地下结构的反演必须考虑到密度的局部变化。在水平相速度和频率的某些范围内，在全磁太阳黑子模型和热模型中测量的旅行时间之间存在一致性（在模拟中的噪声水平内）。如果这一结论被证明对大范围的模型都是可靠的，那么它将为太阳黑子结构的反演提供一条道路。
2016-08-17 astro-ph.SR
Computing Helioseismic Sensitivity Kernels for the Sun's Large-Scale Internal Flows using Global-Scale Wave-Propagation Simulations
在太阳表面可观测到的日震波可以用来探测太阳内部的性质。通过测量日震在地表不同位置之间的走时，可以使用所谓的灵敏度核来推断流动和其他内部性质，灵敏度核将走时偏移量与内部性质的变化联系起来。特别是，灵敏度内核的流量已经开发在过去，使用射线或玻恩近似，并已被用来推断太阳内部的流动，如日冕环流，这是特别感兴趣的理解太阳的结构和动力学。在这里，我们介绍了一种新的方法来推导三维灵敏度内核的大规模水平流在太阳内部。我们进行全球太阳波传播模拟，通过784个小流量扰动单独放置在模拟太阳的内部，并测量这些扰动引起的日震走时的变化。每个测量值对应于连接流扰动速度和灵敏度核的线性方程。通过求解由此产生的耦合线性方程组，我们推导出水平流的三维灵敏度内核，具有纵向分量（平行于波的行进方向）和横向分量（垂直于波的行进方向）。的内核表现出“香蕉”的形状，类似的内核使用玻恩近似方法，并表明，横向分量是不可忽略的内部流反演。
2021-02-12 astro-ph.SR
Long-Term Variation of Helioseismic Far-Side Images and What Causes It
利用多个多跳声波，发展了一种新的远场时距成像技术。测量程序适用于11年的多普勒观测从太阳动力学天文台/日震和磁成像仪，并获得了8000多个远侧的太阳图像与12小时的时间节奏。这些图像中的平均旅行时间变化并不令人惊讶地随着太阳活动周期而变化。然而，时间变化并没有表现出很好的相关性，在各自的北半球或南半球的磁活动，但表现出很好的反相关性与全球尺度的磁活动。我们调查了这种走时变化的四种可能的原因。我们的分析表明，用于映射太阳的远侧的声波在全球各地的经验，在那里他们可能会与表面或近表面磁场相互作用，并携带旅行时间赤字与他们的表面反射。因此，这些声波的平均远侧旅行时间偏移随太阳的磁场活动而变化。
2021-12-13 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
Helioseismic Holography of an Artificial Submerged Sound Speed Perturbation and Implications for the Detection of Pre-Emergence Signatures of Active Regions
我们使用Hartlep等人2011年公开的数值波传播模拟来测试日震全息术检测太阳模型内50 Mm深度处放置的紧凑、完全淹没、5%声速扰动的签名的能力。我们发现，日震全息术，在一个标称的“横向优势”或“深焦”的几何形状采用象限的环形光瞳是能够检测和表征的扰动。一些测试的方法，包括使用一个平面平行近似，定义的旅行时移，使用不同的相速度过滤器，和变化的瞳孔，也进行。它被发现，旅行时的移位，使用Gabor小波拟合基本上是相同的那些来自互协方差函数的傅立叶变换的相位。对于这里考虑的深度和视场，由平面平行近似引起的走时偏移的误差可以最小化到小于一秒。基于所测量的扰动的平均走时信号的强度，通过改变与期望一致的标称方法的分析程序，灵敏度没有实质性的改善。通过改变相速滤波器的轮廓或完全省略滤波器，所测量的走时偏移基本上不变。该方法仍然最大限度地敏感时，适用于瞳孔是广泛的象限，而不是较窄的象限或与瞳孔组成的较小的弧。我们讨论了这些结果的意义，最近的争议怀疑出现前的签名活动区域。
2012-10-28 astro-ph.SR
Interpretation of Helioseismic Travel Times - Sensitivity to Sound Speed, Pressure, Density, and Flows
时距日震学利用太阳表面波动的互协方差来确定波包从一个表面位置移动到另一个表面位置的旅行时间。我们审查的方法来解释旅行时测量的小，局部扰动水平均匀的参考太阳模型。使用第一玻恩近似，我们推导和计算三维走时灵敏度（Fréchet）内核的扰动声速，密度，压力和矢量流。虽然之前已经计算了声速和流量的内核，但在这里，我们将计算扩展到密度和压力的内核，从而提供了太阳动力学和结构对旅行时间影响的完整描述。我们把三个热力学量作为独立的，不假设流体静力学平衡。我们提出了一个方便的方法来计算阻尼格林函数使用正常模式求和。格林函数必须在波数网格上计算，该网格具有足够的分辨率来解决最长寿命模式。本文中使用的典型内核计算是计算机密集型的，每个内核需要600 CPU小时的数量级。通过计算水平不变扰动导致的旅行时扰动，使用两种独立的方法验证内核。在固定的声速下，密度和压力核通过负乘法因子近似相关，因此意味着密度和压力的扰动难以解开。平均走时不仅对声速、密度和压力扰动敏感，而且对流动，特别是垂直流动敏感。需要精确的灵敏度核来解释复杂的流动模式，如对流。
2015-08-11 astro-ph.SR
Validating time-distance helioseismic inversions for non-separable subsurface profiles of an average supergranule
超颗粒是在太阳光球层各处观察到的分散的30微米大小的细胞流。它们在对流结构层次中的位置及其起源仍然知之甚少（Rincon等人，2018年）。估计超颗粒深度是特别感兴趣的，因为这可能有助于指出潜在的物理。然而，其地下速度剖面已证明难以确定。Birch等人（2006年）曾提出，日震推论将受益于多个超颗粒实现的集合平均，因为实现噪声减少了。Bhattacharya等人（2017）使用合成正演模拟的地震波传播时间，并证明了日震反演在恢复水平和垂直方向可分离的平均超颗粒的流动剖面方面的潜力，尽管这种计算的前提此后受到了Ferret（2019）的挑战。在这项工作中，我们避免了这种假设，并进行了验证测试的日震走时反演从合理的合成不可分离的配置文件的平均超颗粒。我们通过模拟波在这种背景中的传播来计算地震波走时和灵敏度核。我们发现，虽然恢复精确轮廓的能力根据所涉及的参数的数量而降低，但我们仍然能够在几次迭代中恢复模型的峰值深度，其中测量值可能高于噪声截止值。这代表着向解开超颗粒背后的物理学迈出了重要的一步，因为我们开始欣赏我们可以从时距日震反演可靠地推断出的参数。
2019-08-22 astro-ph.SR
Variations of helioseismic parameters due to magnetic field generated by a flux transport model
在太阳活动周期间，对流的基础上发现了声速的变化，这可以用来约束太阳内部的磁场。我们的目的是检验太阳发电机产生的磁场是否会导致日震学探测到的声速周期性变化。利用Babcock-Leighton（BL）型磁通输运发电机，得到了太阳内部磁场的基本位形。我们通过同化一个已建立的发电机产生的磁场，重建了一维太阳模型，并考察了它们对结构变量的影响。结果表明，发电机产生的磁场在一个太阳活动周内能够引起对流层底部声速剖面的显著变化。通过调整发电机模型的自由参数，该理论预报的细节特征也与第23周日震预报结果相似。
2020-11-05 astro-ph.SR
Helioseismic Travel-Time Definitions and Sensitivity to Horizontal Flows Obtained From Simulations of Solar Convection
我们研究了波的传播时间的敏感性，稳定和空间均匀的水平流添加到一个现实的模拟太阳对流进行罗伯特F。Stein，Ake Nordlund，Dali Georgobiani，and David Benson.三种常用的旅行时间的定义进行了比较。我们发现，旅行时间差和流量振幅之间的关系表现出非线性依赖于旅行距离，考虑的旅行时间定义，和时间-距离分析的细节（特别是，相速度滤波器宽度的影响）。对于使用Gabor小波拟合测量的时间，对于约300 m/s的流量，行程时间差在流量强度中变得非线性，并且这种非线性在1200 m/s时达到几乎60%（实际行程时间与线性行为的预期时间之间的相对差）。我们表明，对于大于约17毫米的旅行距离，射线近似预测的灵敏度旅行时移均匀流动。对于较小的距离，射线近似可能不准确超过三倍。
2009-04-13 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.SR
Sensitivity of Helioseismic Measurements of Normal-mode Coupling to Flows and Sound-speed Perturbations
在这篇文章中，我们推导和计算的灵敏度测量的耦合正常模式的振荡在太阳底层流动。该理论是基于第一出生的微扰理论，并进行了分析，使用的形式主义所描述的\citet{lavely92}。虽然冗长，我们详细推导和计算的敏感性耦合正常模式的特定对异常的内部。事实上，这些内核是至关重要的对流振幅和大规模的环流在太阳内部的准确推断。我们解决了\citet{lavely92}推导过程中的一些不一致，并重新表述了流体连续性条件。我们还推导和计算声速内核，铺平了道路，反演热异常旁边的流量。
2017-05-23 astro-ph.SR physics.geo-ph
Combined helioseismic inversions for 3D vector flows and sound-speed perturbations
时距日震学是通过波的传播时间研究波在太阳内部传播的方法。波包的传播时间包含关于沿着波的传播路径积分的内部条件的信息。我们介绍了一种改进的方法的时间-距离日震学，它允许我们一次反演一个完整的三维矢量的流量和声速扰动。使用这种方法，人们还可以推导出平均值的垂直分量的流量和串扰之间的流量和声速扰动。我们使用SOLA方法与串扰的最小化作为逆建模的工具。在正演模型中，我们使用Born近似走时灵敏度核函数，并以S模型为背景。该方法进行了验证，使用正向建模的旅行时间与平均值和差异点到环平均的几何形状应用到一个快照的完全自洽模拟的对流。我们在合成数据上测试了该方法。我们证明，我们能够恢复近地层中的流量和声速扰动。我们利用了我们的方法对整个垂直速度的敏感性，而不仅仅是像其他可用的方法那样对它的变化敏感。垂直流分量和声速扰动的串扰对于水平流分量的反演只有可忽略的影响。矢量流的垂直分量或声速扰动的反演受水平分量的串扰影响，需要将其最小化，以提供有效的结果。似乎有一个几乎恒定的矢量流的垂直分量和声速扰动之间的串扰。
2019-01-04 astro-ph.SR
Helioseismic inversion to infer depth profile of solar meridional flow using spherical Born kernels
太阳纬向流的精确推导对于理解太阳发电机过程至关重要。在太阳表面测量的波的传播时间，如果波在太阳内部传播时遇到扰动，例如声速或流动，则会发生变化。使用被称为灵敏度核的函数，我们可以对导致旅行时间测量偏移的潜在异常进行成像。对大尺度结构的推断，如球面环流，需要计算球面几何中的灵敏度核。Mandal等人（2017）在第一玻恩近似的极限下计算了这种球形核。在这项工作中，我们使用从6年的SDO/HMI数据和这些敏感性内核获得的旅行时测量进行反演纬向环流。我们通过对流函数进行反演来加强质量守恒。通过将解投影到半径为三次B样条和纬度为Legendre多项式基的导数上来减少自由参数的数量，从而改善了反问题的条件数。在进行实际反演之前，我们验证了我们的合成观测方法。反演结果表明，在低于0.78 $R_\odot$的深度处存在回流的单细胞剖面。
2018-07-01 astro-ph.SR
Constraining Global Solar Models through Helioseismic Analysis
对太阳内部动力学的全球流体动力学模拟侧重于利用日震反演的结果作为约束，复制类似太阳的差异自转和纬向环流的条件。然而，对双曲环流的推论提供了有争议的结果，表明沿着半径可能有一个、两个或多个细胞。为了解决这一争议，并制定一个更强大的了解全球流动制度在太阳内部，我们采用了“正演模拟”的方法来分析日震签名的数值模拟得到的纬向环流剖面。我们采用全球声学建模代码GALE来模拟声波的传播，通过制度的平均质量流产生的全球流体动力学和磁流体动力学模型：EULAG，ERAG代码，和瑞利代码。这些模型被用来创建合成多普勒数据产品，作为当地时间距离日震学技术的输入。通过全球数值模拟获得的解决方案的日震走时信号直接与太阳观测的推论进行比较，以直接的方式对全球模型参数设置额外的约束。我们表明，即使这些模型能够复制太阳一样的差异旋转，由此产生的旋转约束对流开发一个多细胞的全球纬向环流配置文件是可测量的不一致与当地的时间距离推断的太阳观测。然而，我们发现，接近模型表面的旋转不受约束的对流的发展是能够保持太阳一样的差分旋转，同时具有显着的影响日震走时信号，复制太阳观测误差的一个标准差内，由于噪声。
2022-04-11 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
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
Validated helioseismic inversions for 3-D vector flows
根据时距日震学，关于内部流体运动的信息被编码在太阳波的传播时间中。逆问题包括推断3-D矢量流从一组旅行时间测量。在这里，我们调查的潜在的时间距离日震学推断3-D对流速度在太阳近地表层。我们开发了一个新的减最优局部平均（SOLA）代码适用于管道伪自动处理。与其前身相比，该代码通过考虑额外的约束进行了改进，以便在给定的噪声水平内获得正确的答案。本研究的主要目的是验证我们的反演代码所获得的结果。我们模拟旅行时地图使用快照从太阳对流的数值模拟，现实玻恩旅行时灵敏度内核，和旅行时噪声的现实模型。这些合成的旅行时间被反转的流量和结果与已知的输入流场进行比较。在反演中实现了额外的约束：流量分量之间的串扰最小化和反演系数的空间定位。使用模式f，p1到p4，我们表明，水平对流流速可以推断没有偏见，在一个信噪比大于一个在顶部3.5毫米，只要观测跨度至少四天。速度的垂直分量（v_z）如果较弱，则更难以推断，并且受到来自水平速度分量的串扰的严重影响。我们强调，这种串扰必须明确地最小化，以检索v_z在顶部1微米。我们还表明，统计平均在许多不同地区的太阳允许可靠地测量的平均性能的所有三个流组件在顶部5.5微米的对流区。
2011-04-20 astro-ph.SR
Testing volume integrals of travel-time sensitivity kernels for flows
通过操纵跟踪速率模拟纬向速度并测量东西向走时依赖关系，测试了日震学灵敏度核的体积分，发现ridge filtering数据一致性良好，而phase-speed filtered数据存在差异。
2024-07-12 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
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
Helioseismic Investigation of Modeled and Observed Supergranule Structure
“平均”超颗粒的地下结构来自现有的HMI管道时间距离数据产品，并与Duvall和Hanasoge（2013）中详细描述的最佳日震流模型进行比较。我们发现它们之间存在着显著的差异。与模型预测的浅层结构不同，平均HMI超颗粒在深度上非常延伸，表现出水平流出到$7$ -$10$ ~Mm，随后是弱流入，达到光球层以下$\sim20$ ~Mm的深度。平均超颗粒水平方向的最大速度比模型小得多，其近地表流场RMS值比常引用的超颗粒$\sim250-350$ ~ $\rm{m\,s^{-1}}$值小一个数量级。大部分的整体HMI超颗粒结构和它的弱流振幅可以解释通过检查HMI管道平均内核的近表面反演，这是发现是非常广泛的深度，和几乎相同的另一个方面的灵敏度沿$z$ -方向。我们还表明，前向建模的旅行时间在玻恩近似使用模型（来自射线理论的方法）是不一致的测量旅行时间的平均超颗粒在任何距离。我们的研究结果表明，用于研究超颗粒的典型技术存在系统性不准确性，证实了Duvall和Hanasoge（2013）的一些结果。
2015-04-06 astro-ph.SR
Meridional circulation in the solar convection zone: time-distance helioseismic inferences from four years of HMI/SDO observations
我们提出和讨论的结果，从时间距离日震测量的日冕环流在太阳对流区使用4年的多普勒速度观测的日震和磁成像仪（HMI）板载太阳动力学天文台（SDO）。使用一个内置的质量守恒约束的流函数，我们反演日震旅行时间来推断太阳对流区的纬向环流。我们发现关闭纬向环流的回流可能在$0.77 R_{\odot}$深度以下。我们讨论了这一结果的意义，最近发表的其他日震推论和可能的原因，结果的差异。我们的研究结果清楚地表明，在目前的信噪比限制和我们对数据中的系统学的有限理解的情况下，在太阳内部深处的物质流测量中存在的陷阱。我们还讨论了我们的结果的影响，太阳内部的动态和流行的太阳发电机模型。
2015-10-07 astro-ph.SR
Validating Forward Modeling and Inversions of Helioseismic Holography Measurements
在这里，我们使用合成数据来探索日震全息的正演模型和逆演方法的性能。具体而言，这项工作提出了第一个全面的测试，使用横向优势（深焦）全息流动的逆建模。我们导出玻恩近似下的灵敏度函数。然后，我们使用这些灵敏度函数的一系列正向模型和反演的流动从公开的磁流体动力学安静太阳模拟。使用内核计算的前向传播时间通常与通过在横向有利配置中对从模拟中提取的人工多普勒图的15小时时间序列应用全息术获得的测量结果相比是有利的。反演的水平流分量能够再现的流量在上3毫米的域，但受到噪音在更大的深度。
2018-07-10 astro-ph.SR
High Resolution Helioseismic Imaging of Subsurface Structures and Flows of A Solar Active Region Observed by Hinode
我们分析了太阳活动区所观测的日震技术的Hinode CaII H线使用的时间-距离，并推断波的速度扰动结构和高空间分辨率的活动区下方的流场。一般的地下波速结构是类似于以前的SOHO/MDI观测结果。一般的地下流结构也是类似的，太阳黑子下方的向下流动和太阳黑子周围的质量环流都清晰地分辨出来。在太阳黑子下方，观测到一些有组织的辐散流胞，这些结构可能指示中尺度对流运动的存在。在太阳黑子内部的光桥附近，在下面发现了更热的等离子体，并观察到从该区域发散的流动。Hinode数据还使我们能够调查使用相速滤波器短行程所造成的潜在不确定性。比较有和没有相速滤波的测量结果，我们发现，在太阳黑子内部，平均声波旅行时间是基本一致的，但在太阳黑子本影内的滤波测量值被低估了20-40%的因素。Hinode的初始声学层析成像结果显示了利用高分辨率观测探测太阳黑子内部结构和动力学的巨大潜力。
2009-11-06 astro-ph.SR
Time-distance helioseismology: A new averaging scheme for measuring flow vorticity
时距日震学通过测量太阳表面各点之间的波传播时间，提供有关太阳近表层矢量流的信息。有人提出了具体的旅行时间空间平均数，以区分东西和南北方向的流动，并测量流动的水平发散。然而，还没有专门的测量技术被开发来测量流动涡度。在这里，我们提出了一种新的测量技术，专门用于测量涡度的垂直分量。流体涡度是太阳对流区动力学的基本性质，特别是旋转湍流对流。该方法包括测量波的旅行时间沿太阳表面上的一个封闭的轮廓，以近似的流通沿此轮廓。垂直涡度与顺时针和逆时针传播时间之差有关。我们应用的方法来表征太阳对流的旋涡运动使用日震数据从太阳动力学天文台（SDO/HMI）和迈克尔逊多普勒成像仪板载太阳和日光层天文台（SOHO/MDI）的日震和磁成像仪。远离赤道，垂直涡度和水平辐散之间有明显的相关性。水平外流与北半球的负涡度和南半球的正涡度有关。HMI观测的信号比MDI观测的信号强得多。我们通过与噪声模型的比较来表征信号的空间功率谱。利用这种日震技术可以探测水平波数低于250/RSun的垂直涡度。
2015-01-02 astro-ph.SR
Time-Distance Helioseismology of Deep Meridional Circulation
太阳内部动力学的一个关键组成部分是纬向环流（MC），其在表面层中的极向分量已经被很好地观测到。然而，对MC深层结构的时距日震研究却得出了相互矛盾的推论。在这里，现有的结果总结后，我们展示了如何一个大的中心到肢体系统（CLS）在声波的测量旅行时间影响的推断，通过分析CLS的频率依赖性，使用数据从日震和多普勒成像仪（HMI）板载太阳动力学天文台（SDO）。我们的研究结果指出，作为一个主要原因，不同的推断MC的深层结构的旅行时间的剩余系统学。
2020-04-27 astro-ph.SR
Forward Modeling Helioseismic Signatures of One- and Two-cell Meridional Circulation
利用线性化欧拉方程的三维全局求解器，模拟了具有深回流和浅回流的单胞涡旋环流以及具有强反向和弱反向的双胞涡旋环流的背景速度流场上的声振荡。使用平均场流体动力学和发电机模型产生的速度-通过最小的参数变化的制度移动;反旋转的速度跃层的基地附近的诱导的符号反转的非扩散作用的湍流雷诺应力（$Λ$ -效果）由于径向不均匀的科里奥利数。通过模仿随机激发的共振模式在对流内部，我们模拟实现噪声存在于太阳观测。使用深聚焦分析四个制度之间的旅行时签名的差异，以及比较太阳观测，我们表明，目前的日震技术可能提供重要的见解的位置和强度的回流，但是，它可能目前无法明确区分配置文件的单电池或双电池纬向环流。
2022-02-11 astro-ph.SR
Generalization of the noise model for time-distance helioseismology
在时距日震学中，关于太阳内部的信息被编码在太阳表面上成对点之间的旅行时间的测量中。旅行时推导出随机波场的互协方差。在这里，我们考虑旅行时间和旅行时间的产品作为可观测量。它们包含有关太阳对流的统计特性等信息。该模型的基本假设是噪声是太阳波随机激发的结果，太阳波是一个平稳的高斯随机过程。我们通过放弃水平空间均匀性的假设来推广现有的噪声模型（Gizon和Birch 2004）。使用递归关系，我们计算的噪声协方差矩阵的阶数为4，6，和8的观察波场的时刻，阶数为2，3和4的互协方差的时刻，和阶数为2，3和4的旅行时间的时刻。所有的噪声协方差矩阵只依赖于观测波场的互协方差的期望值。对于旅行时间的乘积，噪声协方差矩阵由与$1/T$、$1/T^2$和$1/T^3$成比例的三项组成，其中$T$是观测的持续时间。对于几个小时的典型观测时间，与$1/T^2$成比例的项占主导地位，并且$Cov[τ_1 τ_2, τ_3 τ_4] \approx Cov[τ_1, τ_3] Cov[τ_2, τ_4] + Cov[τ_1, τ_4] Cov[τ_2, τ_3]$，其中$τ_i$是任意旅行时间。通过蒙特卡罗模拟和SDO/HMI观测结果的比较，证实了$p_1$旅行时间的这一结果。推导了日震走时和走时乘积噪声协方差矩阵的一般精确公式。这些结果可以很容易地推广到其他方法的本地日震学，如日震全息和环图分析。
2014-06-20 astro-ph.SR
Numerical evaluation of time-distance helioseismic sensitivity kernels in spherical geometry
内容：日震分析太阳中的大规模流动和结构不均匀性需要计算灵敏度核，这些灵敏度核考虑了太阳的球形几何形状，以及系统效应，如视线投影。目的：我的目标是开发一个代码来评估日震灵敏度内核的流动使用视线投影测量。研究方法：在矢量球谐函数的基础上对速度场进行分解，并计算了与该基础上的速度系数相对应的核分量。由此计算的核是径向函数，其建立1.5D逆问题以从表面测量推断流。我证明，使用角动量加法形式主义，让我们表示的双极球谐函数的内核的角度依赖性，这可能是准确和有效地评估。结果：视线投影测量的核可能与不考虑投影的核有显著差异。在我们的分析中包括投影不会显著增加计算时间。我们证明，它是可能的，以评估通过旋转相关的点对内核线性变换的条款，进入内核的表达，这一结果甚至适用于视线投影内核。总结：我开发了一个Julia代码，可用于评估使用视线投影测量计算的地震波传播时间的灵敏度内核，该代码在MIT许可下免费提供。
2021-12-27 astro-ph.SR
Towards Waveform Heliotomography: Observing Interactions of Helioseismic Waves with a Sunspot
我们调查日震波，起源于有效的点源与太阳黑子的相互作用。这些波重建从观测到的随机波场在太阳上的光球多普勒速度信号的互相关。我们选择了相对于太阳黑子不同位置的波源，分别研究了p模和f模波。结果揭示了波与黑子相互作用引起的波形扰动的复杂图像。特别是，它被发现，对于波起源于外部的太阳黑子，p-模式波穿越太阳黑子的振幅减小和略高的速度，和波的振幅和相位得到大部分恢复到安静的太阳值后，通过太阳黑子。f模波在经过黑子后振幅有所减小，但减小后的振幅不再恢复。波的传播速度在遇到太阳黑子之前和在太阳黑子内部没有变化，但是波前在穿过太阳黑子之后变得比参考波快。对于来自太阳黑子本影内部的波，f-和p-模式波在所有传播过程中都显示出显著的振幅减小和更快的速度。交叉关联函数的正负时滞的比较显示了f-和p-模式波的波形变化的明显不对称性。我们认为，在这篇文章中发现的与太阳黑子相互作用的日震波的波形变化可以用于开发一种类似于地球的波形层析成像的波形日震层析成像方法。
2010-11-16 astro-ph.SR
The chemical composition of the Sun from helioseismic and solar neutrino data
我们使用统计方法，使我们能够结合日震和太阳中微子数据提供的信息，以有效的方式进行定量分析的太阳组成的问题。我们包括在我们的分析日震测定的表面氦丰度和对流信封的深度，测量的$^7{\rm Be}$和$^8{\rm B}$中微子通量，声速剖面推断日震频率。我们提供了所有的成分来描述这些量如何依赖于太阳表面的组成，并评估太阳模型预测的（相关）不确定性。我们包括传统上不考虑的误差源，如从日震数据反演。然后，我们应用所提出的方法来推断太阳的化学成分。我们表明，太阳的不透明度轮廓是很好的太阳观测性能的约束。在两个参数的分析，其中元素被分组为挥发物（即C，N，O和Ne）和耐火材料（即Mg，Si，S，Fe）的上下文中，最佳的组成是通过增加的丰度挥发物由$\left( 45\pm 4\right)\%$和$\left( 19\pm 3\right)\%$的耐火材料相对于AGSS 09提供的值。这对应于丰度$\varepsilon_{\rm O}=8.85\pm 0.01$和$\varepsilon_{\rm Fe}=7.52\pm0.01$。作为我们的分析的一个额外的结果，我们表明，观测数据的首选值的标准太阳模型的输入参数（辐射不透明度，重力沉降率，天体物理因素$S_{34}$和$S_{17}$），不同的$\sim 1σ$水平，从目前采用的。
2013-12-13 astro-ph.SR
Time-Distance Helioseismology of Two Realistic Sunspot Simulations
线性时距日震反演是利用几种滤波方案进行的，以确定矢量流速度在两个$\sim100^2\,{\rm Mm^2}\times 20\,{\rm Mm}$现实磁流体动力学太阳黑子模拟的25小时。一个模拟域包含一个完整的太阳黑子模型（即一个本影和半影），而另一个包含一个孔（即一个点没有半影）。目标是使用这些最先进的磁结构模拟来测试当前的日震方法。我们发现，在距点中心25- 30 μ m处，反演流图和模拟流图之间的水平流相关性在3 μ m以上相当高（$\sim0.5$-0.8），但在较小的距离和较大的深度处则明显较低。反演的正演模拟的旅行时间始终优于我们测量的旅行时间的水平流相关性，这表明我们无法恢复这些活跃地区附近的流动结构，主要是由于这样一个事实，即我们无法准确地测量旅行时间附近的强磁性功能。在许多情况下，反演的速度幅值低估了模拟的速度幅值高达50%，这可能表明正演问题的非线性。在每一种情况下，我们发现，我们的反演是无法恢复的垂直流动结构的模拟在任何深度。
2014-08-14 astro-ph.SR
Sound-speed inversion of the Sun using a nonlocal statistical convection theory
日震反演揭示了太阳和标准太阳模型在太阳对流区底部下方的声速存在重大差异。我们证明了这种差异是由标准太阳模型中采用的局部混合长度理论的固有缺陷造成的。利用自洽的非局域对流理论，我们构造了一个用于声速反演的太阳包络模型。我们的太阳模型有一个非常平滑的过渡，从对流信封的辐射内部;和对流能量通量改变符号穿过对流区的边界。它比标准太阳模型有明显的改进，太阳和局部对流模型之间的声速差异显着减少。
2012-10-16 astro-ph.SR
Detection of Fast-Moving Waves Propagating Outward along Sunspots' Radial Direction in the Photosphere
日震波和磁流体动力学波在太阳黑子内部和上方非常丰富。通过对SDO/HMI观测到的光球层振荡信号进行互相关，我们重建了波是如何从位于太阳黑子内部的虚拟波源传播出去的。除了通常的日震波，一个快速移动的波被检测到沿太阳黑子的径向方向从本影到大约15毫米以外的太阳黑子边界。该波的频率范围为2.5 - 4.0 mHz，相速度为45.3 km/s，比阿尔文波和磁声波在光球层中的典型速度快得多。所观察到的现象是一致的，磁声波激发在太阳黑子下约5毫米的场景，其波前传播和扫过光球的速度高于当地的磁声速度。这种快速移动的波，如果在太阳黑子表面下被真正激发，将有助于打开一扇研究太阳黑子内部结构和动力学的新窗口。
2015-07-16 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
Helioseismology of sunspots: how sensitive are travel times to the Wilson depression and to the subsurface magnetic field?
为了评估日震学探测太阳黑子的地下结构和磁场的能力，我们需要确定日震旅行时间如何依赖于太阳黑子模型的扰动。在这里，我们数值模拟的f，p1和p2波包通过磁性太阳黑子模型的传播。在我们考虑的模型中，威尔逊凹陷高度的~50 km变化和地下磁场几何形状的变化都可以在观测噪声水平之上检测到。我们还发现，由于太阳黑子模型的变化，旅行时间的变化必须通过计算改变参考太阳黑子模型的影响，而不是通过计算改变安静的太阳模型中的地下结构的影响来建模。对于p1模式，后者是错误的四倍。总之，MHD波传播的数值模拟是解释太阳黑子对地震波形影响的重要工具。
2013-03-25 astro-ph.SR
Comparison of Travel-Time and Amplitude Measurements for Deep-Focusing Time--Distance Helioseismology
深聚焦时间-距离日震学的目的是建立对太阳内部所需目标点的物理条件具有高灵敏度的地震测量。利用这种技术，选择太阳表面上的成对点，使得声波射线路径在该目标（焦点）点处相交。考虑均匀介质中的声波，我们比较了从深聚焦互协方差函数中提取的走时和振幅测量。使用单散射近似，我们发现，深聚焦的旅行时间的声速扰动的空间灵敏度为零，在目标位置和最大值在周围的壳。这与深聚焦振幅测量不同，深聚焦振幅测量在目标点处具有最大灵敏度。我们比较的信噪比的走时和振幅测量不同类型的声速扰动，假设噪声是完全由于随机激励的波。我们发现，对于声速的高度局部化扰动，振幅测量的信噪比高于走时测量。我们得出结论，振幅测量是一个有用的补充，旅行时测量的时间-距离日震学。
2018-03-22 astro-ph.SR
Sensitivity kernels for time-distance helioseismology: efficient computation for spherically-symmetric solar models
日震测量的解释，如波的走时，是基于核的计算，使测量的灵敏度，在太阳内部的局部变化。这些都是使用射线或玻恩近似计算的。玻恩近似是优选的，因为它考虑了有限波长效应，但计算成本可能很高。我们提出了一种快速算法来计算走时灵敏度内核的假设下，背景太阳介质是球对称的。核通常表示为格林函数的乘积，这些格林函数取决于深度、纬度和经度。在这里，我们计算球谐分解的内核，并表明，在纬度和经度的积分可以进行分析。特别地，由于Dong和Lemus（2002）的算法，可以计算三个相关联的Legendre多项式的乘积的积分。计算速度快，精度高，只需要知道格林函数的源是在极点。与其他最近的计算框架相比，计算时间减少了两个数量级。这种新方法允许灵活和计算效率高的计算大量的内核，需要在解决关键的日震问题。例如，在100个核上，对流反演所需的所有核的计算需要不到两个小时。
2018-05-16 astro-ph.SR
Sound speed and oscillation frequencies for solar models evolved with Los Alamos ATOMIC opacities
洛斯阿拉莫斯国家实验室计算了新一代原子序数Z=1-30的元素的辐射不透明度（OPLIB数据，使用ATOMIC代码），改进了物理输入，更新了原子数据，更精细的温度网格，以取代2000年发布的洛斯阿拉莫斯LEDCOP不透明度。我们计算标准的太阳模型，包括这些新的不透明度的演变，并与模型演变使用劳伦斯利弗莫尔国家实验室OPAL（伊格莱西亚斯和罗杰斯1996年）不透明度进行比较。我们使用Asplund et al.（2009）的太阳丰度混合。新的洛斯阿拉莫斯原子不透明度有陡峭的不透明度衍生物比OPAL的温度和密度的太阳内部辐射区。我们比较计算出的非绝热太阳振荡频率和太阳内部声速观测到的频率和日震推断。对于使用更新的Iben演化代码（参见\cite{Guzik2010}）或MESA演化代码（Paxton等人，2015）。LANL原子不透明度部分缓解了“太阳丰度问题”。
2016-05-14 astro-ph.SR
Acoustic tomography of solar convective flows and structures
本文提出了一种利用声走时资料反演对流区声速、磁场和流速三维结构的日震诊断新方法。这些数据是1991年在南极连续观测和1996年太阳和日光层观测台高分辨率观测所得的声波在太阳表面各点和周围环之间传播时间的测量值。波的传播时间主要取决于声速扰动和沿射线路径的流速。声速扰动和流动的影响可以通过测量沿相同射线路径在相反方向上传播的波的传播时间来分离。磁场导致波速的各向异性。基于费马原理和正则化最小二乘技术的三维反演方法已被应用于推断安静太阳和活动区的对流性质。
2018-06-08 astro-ph.SR
Detection of Travel Time Anisotropy from Subsurface Horizontal Magnetic Fields
本文提出了一种分离地下水平磁场引起的相位走时各向异性的时距测量技术，并提出了利用测量的各向异性来估计磁场方向的方法。用一个具有太阳背景结构的均匀倾斜磁场中声波传播的模拟来验证所导出的方法。然后，该程序被施加到一个太阳黑子的数值模拟，其中的地下状态是已知的，提供上下文的几个太阳黑子观测的日震和磁成像仪的研究所获得的结果。在一分钟的数量级上检测到显著的各向异性，并且估计地下场的方位角并将其与表面磁场的方位角进行比较。在所有情况下，地下方位角被发现是很好地与表面对齐，从数值模拟的结果被用来解释检测到的走时各向异性的功能。
2022-03-07 astro-ph.SR physics.space-ph
Modeling the Subsurface Structure of Sunspots
虽然太阳黑子很容易在太阳表面观察到，但确定它们的地下结构并不容易。太阳黑子的次表层结构有两种主要的假设：整体模型和簇模型。局部日震学是我们研究亚光球层结构的唯一手段。然而，由于目前的线性反演技术还不允许日震学探测的内部结构有足够的信心，以区分整料和集群模型，物理现实的太阳黑子模型的发展是日震学家的优先事项。这是因为它们不仅是各种物理效应的重要指标，可能会影响日震活动区的推断，但它们也使通过数值正演模拟的日震解释的有效性的详细评估。在本文中，我们提供了一个严格的审查现有的太阳黑子模型和概述的数值方法来模拟波传播通过模型太阳黑子。然后，我们对9787活动区的太阳黑子进行了日震分析，解决了\citeauthor{gizonetal2009} ~（\citeyear{gizonetal2009,gizonetal2009a}）发现的严重不一致性。我们发现，这个太阳黑子是最有可能与一个浅的，积极的波的速度扰动（不同于传统的两层模型）和旅行时间的测量是一致的，在周围的护城河水平流出。
2010-08-23 astro-ph.SR
A Comprehensive Method to Measure Solar Meridional Circulation and Center-to-Limb Effect Using Time-Distance Helioseismology
子午线环流是太阳内部动力学的一个重要组成部分，但它在太阳内部深处的推断由于日震测量技术中的系统中心到边缘效应而变得复杂。以前，使用经验方法，从中央子午线区域的南北向行波测量值中去除赤道区域的东西向行波测量值的走时偏移，但其有效性和准确性需要评估。在这里，我们开发了一种新的方法，以更稳健的方式分离中心-边缘效应δ τ_CtoL和湍流引起的走时偏移δ τ_MF。使用7年的观测SDO/HMI，我们详尽地测量沿太阳盘的径向方向的所有方位角和所有跳跃距离的两个表面位置之间的走时位移。实测走时偏移量是δ τ_CtoL和δ τ_MF的线性组合，可以通过求解线性方程组进行解纠缠。发现δ τ_CtoL相对于方位角是各向同性的，然后对纬向环流反演了δ τ_MF。我们的反演结果显示了一个三层流动结构，低纬地区的向赤道流动在0.82和0.91之间，高纬地区的向赤道流动在0.85和0.91之间。在向赤道气流区的下方和上方都有向极气流，表明在每个半球都有双胞环流。
2017-09-22 astro-ph.SR
Evidence of solar-cycle related structural changes in the solar convection zone
虽然确定与太阳周期有关的太阳动力学变化相对容易，但确定太阳深层结构的变化已被证明是困难的。通过使用日震数据获得了两个太阳周期，并牺牲分辨率有利于较低的不确定性，我们表明，有显着的变化，在太阳对流区，甚至低于it. Using MDI数据，我们发现一个相对的平方声速差$(2.56\pm 0.71)\times 10^{-5}$在对流区的基础之间的最大太阳周期~23和周期~23和24之间的最小值。使用HMI数据获得的循环~24最大值的声速差平方为$(1.95\pm 0.69)\times 10^{-5}$。GONG的数据支持这些结果。我们还发现，随着太阳变得更加活跃，太阳对流区中的声速与其下方的声速相比会降低。我们发现的证据的变化的径向导数的声速差异之间的太阳极小期和其他时代的对流区的基础上，这意味着可能的对流区的基础的位置的小的变化，但是，结果是太嘈杂，使任何明确的估计的变化。
2021-06-15 astro-ph.SR
Image compression in local helioseismology
上下文几个即将到来的日震学空间任务在遥测方面非常有限，必须进行广泛的数据压缩。这就需要开发新的数据压缩方法。目的。我们给出了一个概述的有损数据压缩对当地日震学的影响。我们研究了几种有损压缩方法（量化，JPEG压缩，平滑和二次采样）对磁盘中心超颗粒流的功率谱和时间距离测量的影响。方法.我们采用不同的压缩方法跟踪和重新映射多普勒获得的日震和磁成像仪上的太阳动力学天文台。我们确定的信噪比的旅行时间计算从压缩的数据作为压缩效率的函数。结果我们考虑的基本日震测量对有损数据压缩是非常鲁棒的。即使只使用速度的符号，时间-距离日震学仍然是可能的。我们实现了最好的结果，通过应用JPEG压缩空间二次采样的数据。然而，我们的结论仅适用于盘中心的超颗粒流，并不适用于所有日震学应用。
2014-12-01 astro-ph.SR
Iterative inversion of synthetic travel times successful at recovering sub-surface profiles of supergranular flows
我们开发了一个日震反演算法，可用于恢复地下垂直剖面的2维超颗粒流从表面测量合成波走时。我们进行了地震波传播模拟，通过一个二维截面的流动剖面，类似于一个平均的超颗粒，和一个起始模型，只有在表面流动。为了我们的测试目的，我们假设波测量完全没有实现噪声。我们在B样条的基础上扩展了超颗粒流函数的垂直剖面。我们迭代地更新超颗粒模型的B样条系数，以减少两个模拟之间观察到的旅行时间差异。我们进行了四个不同的垂直剖面在太阳表面以下的不同深度达到峰值的练习。我们能够准确地恢复深度剖面的四个超颗粒模型的深度高达$8-10\,\text{Mm}$太阳表面以下使用$f-p_4$模式，假设没有实现噪声。我们能够获得每个模型的峰值深度和回流深度。一个基本的解决反演执行显着优于一个在径向网格中的每个点的流场反演。这是一个令人鼓舞的结果，并可能作为一个指导，在开发更现实的反演策略，可应用于太阳的超颗粒流。
2017-08-11 astro-ph.SR
Sensitivity Kernels for Flows in Time-Distance Helioseismology: Extension to Spherical Geometry
我们扩展了现有的玻恩近似方法计算的线性灵敏度的日震走时流从笛卡尔球面几何。这一发展是必要的使用玻恩近似推断大规模的流动在太阳内部深处。在第一个健全检查，我们比较两个$f-$模式内核从我们的球形方法和现有的笛卡尔方法。水平积分和总积分在0.3%以内。作为第二个一致性检验，我们考虑一个匀速旋转的太阳和42度的旅行距离。分析旅行时的差异同意与正演模拟旅行时的差异在2%以内。此外，我们评估了不同的选择的过滤器功能的内核的42度的椭圆形的旅行距离的影响。对于所有的过滤器，灵敏度被发现分布在对流区的一个大的分数。我们表明，内核依赖于在数据分析过程中采用的过滤器功能。如果允许更高谐波度（$90\lesssim l \lesssim 170$）的模式，则在表面附近出现对应于$l\approx 260$的空间尺度的噪声图案。当主要使用低阶模式（$l\lesssim70$）时，灵敏度集中在最深的区域，并且在视觉上类似于射线路径状结构。在使用的不同的低阶滤波器中，我们发现相位速度滤波测量的内核在深度上是最好的本地化。
2016-04-14 astro-ph.SR
Directional Time-Distance Probing of Model Sunspot Atmospheres
在当地日震学中没有被广泛考虑的一个关键特征是，表面磁性区域实际上打开了一个从内部进入太阳大气的窗口，地震波通过这个窗口泄漏，在大气层中反射，然后重新进入内部，重新加入通常局限于那里的地震波场。在最近一系列使用平移不变大气的数值研究中，我们使用了“定向时距日震学”测量方案来研究太阳大气层中较高位置的返回快波和阿尔文波对光球层地震学的影响（Cally & Moradi 2013; Moradi & Cally 2014）。在这项研究中，我们将我们的定向时间-距离分析扩展到更现实的类太阳黑子大气中，以更好地了解太阳黑子中磁场对日震走时测量的直接影响。与我们以前的研究结果一致，我们发现了一个独特的频率依赖性的方向行为的走时测量，一致的签名MHD模式转换。我们发现，无论太阳黑子的场强或威尔逊凹陷的深度如何，情况都是如此。我们还分离和分析了纯热扰动对测量旅行时间的直接贡献，发现在本影中传播的波对太阳黑子的潜在热效应更加敏感。
2015-03-14 astro-ph.SR
Plasma flows and sound-speed perturbations in the average supergranule
超颗粒在光球速度特征的空间光谱中产生一个峰值。它们具有对流单体的一些性质，但它们的起源在文献中仍有争议。时距日震学是研究超颗粒深部结构的一种有效方法。我们的目标是建立模型的平均超颗粒细胞使用完全一致的时间-距离反演方法。我们使用了多通道减法最优局部平均反演方法，并对串扰进行了正则化。我们结合的差异和平均走时平均几何。我们应用这种方法来平均超过10000个个体的超颗粒细胞的旅行时间地图。这些细胞被自动检测到的旅行时间地图计算为64个安静的天周围的光盘中心。系综平均法使我们能够显着提高信噪比，并获得一个清晰的图片中的平均超颗粒的流动。我们发现近地表的水平辐散流随着深度的增加而迅速单调地减弱;在大约7毫米的深度处，它们变得特别弱，甚至明显地改变了符号。为了了解垂直分量，我们从表面积分连续性方程。得出的垂直流估计值显示，地下水流速从地表的约5 m/s增加到约3 Mm深度的约35 m/s，然后单调下降到更大的深度。垂直流保持积极的（上升流），并成为难以区分的背景在深度约15微米。我们进一步检测到系统的纵向流动。这一系统流随深度变化的过程与次表层太阳自转模型吻合得很好。
2021-01-14 astro-ph.SR
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
Effects of Asymmetric Flows in Solar Convection on Oscillation Modes
许多日震测量都存在很大的系统误差。一个特别令人沮丧的是，时间-距离测量受到大的中心到边缘效应的影响，这看起来非常类似于有限的光旅行时间，除了幅度取决于所使用的可观测值，并且可以具有相反的符号Zhao et al.（2012）。这使得确定太阳对流区中的深纬向流的尝试受挫，Zhao等人（2012）应用了一种没有物理基础的特别校正来校正数据。在这封信中，我们提出，这种效果的一部分可以解释的高度不对称性质的太阳能颗粒，结果出现在什么样的振荡模式作为一个净径向流，从而赋予相移的模式作为一个函数的观察高度，从而日心角。
2012-10-04 astro-ph.SR
Time-distance helioseismology of solar Rossby waves
上下文最近，我们用粒度跟踪和环图分析技术对六年的SDO/HMI资料进行分析，在近地面水平流场中发现了太阳Rossby波（r模）。目的。在这里，我们将时距日震学应用于SOHO/MDI和SDO/HMI组合数据集，这些数据集涵盖了从1996年5月到2017年4月的21年观测。这项研究的目标是在两个太阳周期和太阳的深层提供独立的确认。方法.我们已经测量了南北日震沿赤道的旅行时间，这是敏感的地下南北流动。为了降低噪声，在6 $^\circ$至30 $^\circ$的行进距离上对行进时间进行平均;平均距离对应于p模式下转折点0.91 $R_\odot$。将21年的走时测量时间序列分成三个7年的子集，并进行变换以获得共转框架中的功率谱。结果功率谱的峰值都出现在方位波数在$3 \leq m \leq 15$范围内的经典扇形Rossby波的频率附近。模式频率和线宽的模式与$m \leq 9$与以前的研究是一致的，而模式与$m \geq 10$的移动向较小的负频率由10- 20 nHz。虽然这些模式中的大多数具有大约几个月的e折叠寿命，但寿命最长的模式$m=3$具有超过一年的e折叠寿命。对于每种模式，赤道处的均方根速度在1--3 m s $^{-1}$范围内，其中最大值为$m\sim10$。在功率谱中没有发现$m=2$扇形模式的证据，这意味着该模式的均方根速度低于$\sim$ 0.5 m s $^{-…
2019-04-29 astro-ph.SR
Validating Time-Distance Helioseismology With Realistic Quiet Sun Simulations
线性时距日震反演矢量流速度进行测量，从两个$\sim 100^2\,{\rm Mm^2}\times 20\,{\rm Mm}$现实磁流体静日模拟约20小时的旅行时间。目标是测试目前的地震方法对这些国家的最先进的模拟。使用最近的三维反演方案，我们发现，倒置的水平流图相关的模拟在上$\sim 3$ Mm的域的几个过滤方案，包括相速度，脊，相速度和脊相结合的测量。然而，在某些情况下，反演的速度幅值严重低估了模拟的速度幅值，这可能表明正问题的非线性。我们还发现，虽然近地表反演的垂直velocites最好使用相速度滤波器，在几乎所有其他的例子中，这些流量是不可挽回的，由于噪声，这表明需要统计平均，以获得更好的推论。
2014-04-17 astro-ph.SR
