Magneto-seismology of solar atmospheric loops by means of longitudinal oscillations
越来越多的观测证据表明，慢磁声模式出现在太阳大气中。太阳磁震学是将磁流体动力学波动理论与波动观测相比较，从而推导出太阳大气中不可直接测量的特性的一种新工具。在这里，MHD波理论进一步发展，说明如何通过测量慢MHD振荡的频率来确定沿日冕环的磁和密度结构的信息。本文讨论了它在日冕环慢磁声波观测中的应用。
2012-04-18 astro-ph.SR
Standing kink waves in sigmoid solar coronal loops: implications for coronal seismology
利用全三维磁流体动力学数值模拟方法，研究了磁场S形度和螺旋度对日冕环基本扭折振荡特性的影响。我们的模型包括一个单一的密集的日冕环，嵌入在等离子体与偶极无力磁场与恒定的α参数。对于无S型的环，我们发现数值确定的基本扭结模式的振荡周期与用WKB理论计算的理论周期相匹配。相反，随着环的S形性增加，实际周期越来越小于WKB理论估计的周期。通过日冕地震学，增加sigmoidity导致磁场估计值越来越向更高的值移动，甚至超过了所考虑的最高α值的平均值。然而，日冕磁场值的估计范围位于最小/最大限度内，证明了日冕地震学的鲁棒性。我们建议，如果内部磁场和密度的平均值可以通过其他方法可靠地估计，那么无力磁场的绝对值的估计的差异可以在地震学上被利用来确定冕环的自由能。
2020-04-29 astro-ph.SR
Time-Distance Seismology of the Solar Corona with CoMP
我们采用了一系列的多普勒图像获得的日冕多通道偏振仪（CoMP）仪器进行时距地震学的日冕。我们构建了该区域的第一个k Ω图。这些使我们能够分离向外和向内传播的波，并估计天空平面投影相速度的空间变化，以及向外和向内定向的波功率的相对量。向外和向内的波功率和所观察到的功率律谱的斜率之间的差距表明，低频Alfvenic运动遭受显着的衰减，因为它们的传播，符合各向同性MHD湍流。
2009-03-11 astro-ph.SR
Measuring the Coronal Magnetic Field with 2D Coronal Seismology: A Forward-Modeling Validation
High Altitude Observatory, National Center for Atmospheric Research（高海拔观测中心，美国国家大气研究中心）
本文通过正向建模验证，展示了二维日冕测震技术在高精度测量日冕磁场方向和强度方面的有效性。
2026-01-15 astro-ph.SR
Coronal Fourier power spectra: implications for coronal seismology and coronal heating
利用大气成像组件（AIA）171年和193年的资料，研究了日冕区域的动力学。研究了宁静太阳的日冕辐射、日冕环足迹、日冕苔藓和太阳黑子。结果表明，在这些地区的平均傅立叶功率谱可以描述的功率定律在较低的频率，尾巴在较高的频率平坦的频谱，加上高斯形的贡献，根据研究的区域而变化。这种傅立叶频谱形状与通常的假设相反，即日冕时间序列由长时间尺度背景趋势加上高斯分布噪声的总和很好地描述，某些特定位置也显示出振荡信号。这一发现的影响，日冕地震学领域和振荡的自动检测进行了讨论。傅立叶功率谱的形状的幂律贡献被解释为是由于沿视线的指数衰减的发射事件的分布的总和。这与太阳大气被小的能量沉积事件加热的想法是一致的。
2014-10-08 astro-ph.SR
Bayesian Coronal Seismology
与实验室的情况相反，对太阳大气的研究必须在没有直接接触到感兴趣的物理条件的情况下进行。因此，信息是不完整和不确定的，需要采用推理方法来诊断物理条件和过程。太阳大气地震学就是这样一种方法，它利用观测到的和理论上预测的波的特性来推断等离子体和磁场的特性。太阳大气地震学的一个最新发展是使用基于贝叶斯分析的反演和模型比较方法。本文首先阐述了贝叶斯分析的哲学思想和方法论。然后，我们提供了一个帐户迄今已取得的成就，这些技术的应用，太阳大气地震和未来可能的扩展前景。
2017-09-25 astro-ph.SR
MHD Seismology of a loop-like filament tube by observed kink waves
本文报道和分析了美国国家太阳天文台（NSO）/全球振荡网络组（GONG）在H α观测到的太阳暗条全球扭折振荡的观测证据。2013年3月15日，活动区11692的一次M1.1级耀斑在其西南面的暗条中诱发了一个全球性的扭折模。在暗条顶点及其附近的三个垂直切片位置上，观测到了61 - 67 min的周期和92 - 117 min的阻尼时间。我们发现波是阻尼的。从观测到的全球扭折模周期和阻尼时间尺度，利用共振吸收理论，我们进行了日珥地震学。我们估计不均匀性长度尺度的较低截止值约为细丝横截面半径的0.34 - 0.44倍。
2015-03-08 astro-ph.SR
Inferring 3D Coronal Magnetic Fields through Seismology-assisted Inversions of $IQU$-only Spectropolarimetric Observations
National Solar Observatory（国家太阳天文台）
研究利用日冕地震学结合斯托克斯IQU观测及相关理论进展，设计新反演方案，通过综合统计分析，实现以与斯托克斯IQUV光谱偏振测量相当精度推断日冕磁场方向和强度，适用于特定谱线对。
2026-08-26 astro-ph.SR
Standing Slow-Mode Waves in Hot Coronal Loops: Observations, Modeling, and Coronal Seismology
强阻尼的多普勒频移振荡经常与热日冕环中的耀斑事件联系在一起。在本文中，观察到的属性和理论建模的审查。统计测量的物理参数（周期，衰变时间和振幅）已经获得了大量的SOHO/SUMER和Yohkoh/BCS观测到的事件的基础上。几件证据被发现支持他们的解释在基本的常设纵向慢模式。这些振荡的高激发率在小型或微型耀斑表明，慢模波是一个自然的反应，日冕等离子体脉冲加热在封闭的磁结构。观测到的波浪的强阻尼和快速激发是波浪的两个主要方面，这两个方面的了解很少，并且是理论建模的主要主题。在热冕环中，慢波主要受到热传导和粘性的阻尼。模式耦合似乎起着重要的作用，在快速激发的慢驻模。几个地震学的应用，如确定的磁场，温度和密度的日冕环演示。此外，一些开放的问题进行了讨论。
2010-11-10 astro-ph.SR
EUV Wave and Coronal Seismology
本文利用多视角观测研究2021年10月28日耀斑相关的EUV波、日冕环振荡和II型射电暴，发现EUV波在CME前方传播，并通过两种独立方法测得一致的日冕磁场强度约5-10高斯。
2025-07-02 astro-ph.SR
What Does 2D Coronal Seismology Measure?
High Altitude Observatory, National Center for Atmospheric Research（高海拔观测中心，美国国家大气研究中心）
该研究针对二维日冕地震学在光学薄视线积分下推断量的物理意义问题，通过合成观测值并对比模型参考量，明确了其测量量的物理含义，为日冕磁场相关应用提供了指导。
2026-10-14 astro-ph.SR
Unravelling the components of a multi-thermal coronal loop using magnetohydrodynamic seismology
日冕环构成了活跃太阳的基本组成部分，是帮助理解维持太阳和恒星日冕数百万开尔文温度的机制的主要目标。尽管在观测和理论上取得了重大进展，但我们对这些结构的基本性质的了解仍然有限。在这里，我们提出了前所未有的观测加速慢磁声波沿日冕环路，显示在两个不同的温度通道的传播速度差，揭示了多股和多热的性质的循环。利用所观察到的速度，并采用非线性无力磁场外推，我们推导出实际的温度变化沿回路在两个通道，从而能够解决两个单独的组件的多热循环的第一次。所获得的正温度梯度表明沿着环路均匀加热，而不是孤立的足点加热。
2016-11-12 astro-ph.SR
3D Coronal Slow Modes: Towards 3D Seismology
2008年1月10日，日地关系观测台A和B号航天器使用极紫外成像仪对日冕进行了高时间节奏研究，目的是调查日冕动力学。观测了活动区日冕环内波的三维传播，并测量了真实的日冕慢模速度。强度振荡的周期约为12分钟，观察到向外传播的环路系统的基础，与慢磁声模式。本文采用一种新的分析方法，对A、B航天器的观测数据进行了波相速度的测量。这些立体观测被用来推断波传播的三维速度矢量，与当地法线的倾角为37 ± 6度，震级为132 ± 9和132 ± 11 km s-1，首次测量了真正的日冕纵向慢模速度，推断温度为0.84 ± 12 MK和0.84 ± 15 MK。
2009-03-24 astro-ph.SR
The behavior of transverse waves in nonuniform solar flux tubes. II. Implications for coronal loop seismology
利用阻尼横向振荡的观测结果结合理论模型的结果进行日冕环的地震学是间接推断太阳大气等离子体物理参数的工具。现有的地震学方案的基础上近似的周期和阻尼时间的扭结振荡，经常使用超出其理论范围的适用性。这些近似假设的密度变化的整个循环被限制在一个不均匀的层比半径的环更薄，但反演问题的结果往往不满足这个初步的假设。在这里，我们确定的周期和阻尼时间的解析近似的准确性，其对地震学估计的影响，在很大程度上被认为是不均匀的循环。我们发现，当使用超出其适用范围的近似的准确性是强烈影响的形式的密度分布在整个循环，这是观测未知的，所以必须任意施加的理论模型的一部分。与解析近似相关联的误差可以大于50%，即使对于相对薄的非均匀层。与实际数值反演相比，这种误差直接影响近似地震学估计的准确性。此外，假设不同的密度剖面，在同一同相轴的反演中，可能产生地震变量的不重合区间。忽略整个环的密度变化的真实形状是一个重要的错误来源，可能会质疑地震推断的参数的可靠性，假设一个特设的密度分布。
2013-12-18 astro-ph.SR
Coronal seismology by slow waves in non-adiabatic conditions
慢磁声波是探测太阳日冕等离子体的重要工具。我们定量地评估了弱热传导理论在慢波日冕地震学中的适用性。我们数值模拟的线性驻波慢波在一个一维的日冕循环，与场对准的热传导$κ_\parallel$作为一个自由参数，其效率没有限制。扰动的等离子体参数的时间变化，数值与全导电性，被视为潜在的可观测量和分析与标准的数据处理技术。发现慢波振荡周期随着$κ_\parallel$增加约30%，表明有效波速的相应修改，这在弱传导理论中是缺失的。等离子体温度和密度扰动之间的相移被发现是一致的近似弱导电的解决方案，所有考虑的值$κ_\parallel$。相比之下，数值计算得到的温度和密度扰动振幅的比值与弱理论的比较显示出高达30- 40%的相对误差。我们使用这些参数来测量日冕等离子体的有效绝热指数直接作为有效慢波速度与标准声速的比值，并在多方假设，这是合理的，只有在弱导电制度，与相对误差高达14%，否则。初始扰动的阻尼被发现是一个非指数的形式在第一个周期的振荡，这可以被认为是一个间接的签名的熵波的电晕，也没有描述的弱传导理论。所进行的分析和获得的结果提供了一个更强大的方案冠状地震学的慢波，合理的简化和不损失的准确性。
2022-11-22 astro-ph.SR
Determination of transport coefficients by coronal seismology of flare-induced slow-mode waves: Numerical parametric study of 1D loop model
太阳动力学天文台（SDO）的大气成像组件（AIA）于2013年12月28日观测到的耀斑环振荡事件的最新研究揭示了热（$\sim$ 10 MK）等离子体中热传导的抑制和压缩粘度的显着增强。在这项研究中，我们的目标是开发一种新的冠状地震学方法，用于确定传输系数的基础上的参数研究波的属性，使用一维非线性MHD环模型与线性理论相结合。模拟提出了一个两步方案：我们首先确定有效的热传导系数从观察到的温度和密度扰动之间的相移，因为这个物理参数是不敏感的未知粘度;然后从回路模型与获得的热传导系数，我们确定有效的粘度系数从观察到的衰减时间使用参数建模。有了这种新的地震学技术，我们能够量化的抑制热传导系数的约3倍和增强的粘性系数的10倍，在研究的燃烧回路。使用这些改进的输运系数的环路模型，我们研究了慢磁声波的激发，从一个足点发射流脉冲。该模拟可以自洽地产生与观测一致的时间尺度上的基波驻波。
2019-09-24 astro-ph.SR
Novel data analysis techniques in coronal seismology
我们回顾了新的数据分析技术开发或适用于冠状地震学领域。我们专注于从过去十年的方法，开发了极紫外（EUV）成像观测的日冕，以及从无线电和X射线的光变曲线。该审查涵盖的方法分析的横波和纵波;频谱分析的振荡信号的时间序列;自动检测和处理的大型数据集;经验模式分解;运动放大;和可靠的检测，包括最常见的陷阱造成的文物和错误的检测。我们还考虑技术的详细调查的MHD波和地震学的日冕等离子体的物理参数的推断，包括恢复的三维几何形状的振荡日冕环，正演建模和贝叶斯参数推断。
2021-12-27 astro-ph.IM astro-ph.SR
MHD Seismology of a Coronal Loop System by the First Two Modes of Standing Kink Waves
我们报告了2013年4月11日在AR 11719东南的日冕环系统中激发的水平偏振扭结波的前两个谐波的观测结果。在北半球和南半球，检测到的基模（$P_1$）、其第一泛音（$P_2$）的周期分别为$530.2 \pm 13.3$、$300.4 \pm 27.7$和$334.7 \pm 22.1$ s。考虑到测量中的不确定性，两半中的第一泛音的周期是相同的。我们估计的平均电子密度，温度和环系统的长度为$(5.1 \pm 0.8) \times 10^8$ cm $^{-3}$，$0.65 \pm 0.06$ MK，和$203.8 \pm 13.8$ Mm，分别。作为一个零阶估计，磁场强度，$B = 8.2 \pm 1.0$ G，来自冠状地震学使用的基本扭结模式匹配的位场模型得出的。外推模型还显示了磁场沿冕环的不对称和不均匀分布。利用基模及其第一泛音的振幅剖面分布，我们观察到基模及其第一泛音的波腹位置沿冕环向弱场区移动。结果表明，密度分层和温差对周期比的影响大于磁场变化对周期比的影响。另一方面，磁场变化对第一泛音的本征函数的影响比密度分层对这种情况的影响更大。
2014-11-26 astro-ph.SR
Prominence seismology
由于从观测中直接确定日珥物理参数的困难，日珥地震学是探测这些结构性质的另一种方法。我们展示了磁流体动力学（MHD）地震学技术的应用，以推断日珥等离子体的物理参数最近的例子。他们是基于应用反演技术，使用观测到的周期，阻尼时间，和等离子体流的日珥线程振荡速度。Hinode对这一主题的贡献至关重要。我们展示了一个例子的基础上获得的数据与日之出的太阳光学望远镜。观测显示，活动区的边缘日珥，由无数的细水平线程，流动的路径平行于光球和显示同步垂直振荡。波和流的共存可以牢固地建立起来。利用横向MHD扭折振荡解释，对这次地震进行了地震学分析。结果表明，高质量的日出观测和适当的理论模型相结合，使流和波成为两个有用的特性，为我们理解的性质，太阳能brachences。
2012-01-22 astro-ph.SR
Radio seismology of the outer solar corona
观测到的极紫外线日冕环振荡已成功地用于估算内日冕等离子体参数（<0.2R_0，其中R_0是太阳半径）。然而，在极紫外线线的冠状地震学失败的更高的高度，因为线强度迅速下降。我们的目标是利用射电观测来估计外日冕的等离子体参数（> 0.2R_0）。利用乌克兰大型射电望远镜URAN-2，在2011年4月14日09：50-12：30 UT时间间隔内，对8-32 MHz频率范围内的IV型射电爆发进行了观测。爆破与C2.3耀斑有关，在09：38-09：49 UT期间发生在AR 11190中。无线电发射的动态频谱显示，几乎在所有频率上，发射强度都有明显的准周期变化。在4个不同频率（29 MHz，25 MHz，22 MHz和14 MHz）下的小波分析表明，辐射强度的准周期变化周期分别为34 min和23 min，其周期变化可以用跨赤道冕环垂直扭折振荡的一次和二次谐波解释，这两次谐波是由同一耀斑激发的。赤道弧的顶点可达1.2R_0高度。导出并求解了纵向非均匀磁板中俘获磁流体振荡的色散关系。分析表明，薄（宽长比为0.1）、致密（内外密度比> 20）且纵向不均匀性较弱的磁性板可以捕获所观察到的振荡。在1 R_0高度处，地震学估计的环路内的阿尔文速度为1000 km/s。那么在这个高度的磁场强度估计为0.9 G。将磁场强度外推到内电晕，在0.1 R_0的高度处给出10 G。
2013-05-10 astro-ph.SR
Measuring the magnetic field of a trans-equatorial loop system using coronal seismology
“EIT波”是低日冕中自由传播的全球脉冲，与日冕物质抛射（CME）的初始演化密切相关。他们被认为是大振幅，快速模式磁流体动力学波最初驱动的快速扩张的日冕物质抛射在低日冕。2012年7月6日，观测到一个“EIT波”撞击邻近的跨赤道环系统，该环系统在返回静止状态时出现衰减振荡。通过研究环的衰减振荡，测量环中普遍存在的横波的传播，并从观测到的磁图中推断出磁场，环振荡的观测被用来估计环系统的磁场强度。太阳动力学天文台（SDO/AIA）上的大气成像组件和日冕多通道偏振仪（CoMP）的观测结果被用来研究这一事件。利用经验模态分解（EMD）分析了环路系统在CoMP多普勒速度、线宽和AIA强度上的振荡。回路系统以二次谐波模式振荡，而不是以基频振荡，地震学分析返回的估计磁场强度约为5.5+/-1.5 G。这与分别使用横波传播测量和磁场外推发现的~1-9 G和~3-9 G的磁场强度估计值进行了比较。
2017-03-29 astro-ph.SR
EIT waves and coronal magnetic field diagnostics
利用塞曼效应和汉勒效应可以测量太阳低层大气中的磁场。而位于太阳表面上方的日冕磁场直接控制着太阳的各种喷发现象，用传统的测量方法无法精确测量。目前正在进行几种探测日冕磁场的尝试，如基于光球磁图的无力外推法、陀螺共振射电辐射和基于日冕中MHD波的日冕地震学。相对于局限于日冕环中的波，EIT波是唯一的全球尺度的波动现象，因此是日冕全球地震学的理想工具。在本文中，我们回顾了EIT波的观测和模拟，并说明如何将它们应用于探测日冕中的全球磁场。
2009-12-31 astro-ph.SR
Solar coronal magnetic fields derived using seismology techniques applied to omnipresent sunspot waves
太阳表面的太阳黑子是观测到的密集磁场线的强烈表现的特征，在极端情况下，接近垂直的磁场强度超过6 000 G。人们普遍认为，等离子体密度和磁场强度的大小都在远离太阳表面的地方迅速下降，这使得通过传统的塞曼和汉勒效应进行高节奏日冕测量变得困难，因为观测特征充满了低振幅信号，这些信号可能被仪器噪音淹没。磁流体动力学（MHD）技术以前已被应用于日冕结构，与单一的和空间隔离的磁场强度估计为9-55 G。以前的MHD方法的缺点是它们依赖于特定的波模式以及谐波泛音的可检测性。在这里，我们展示了，第一次，如何无所不在的磁声波，从下面的太阳黑子内和径向向外传播，允许的空间变化的本地日冕磁场映射高精度。我们发现日冕磁场强度的32 +/- 5 G以上的太阳黑子，迅速下降到约1 G的横向距离为7000公里，与以前的孤立和未解决的估计一致。我们的研究结果展示了一种新的，强大的技术，利用无处不在的性质，太阳黑子振荡，以提供磁场映射能力接近磁源在太阳日冕。
2016-05-19 astro-ph.SR
Diagnostics of the solar coronal plasmas by magnetohydrodynamic waves: Magnetohydrodynamic seismology
本文系统介绍利用日冕磁流体动力学波诊断太阳日冕等离子体参数的磁流体动力学地震学方法，涵盖慢波、扭结振荡等探针及数据获取、运动放大和贝叶斯统计等实用技术。
2024-03-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Evidence of thermal conduction suppression in a solar flaring loop by coronal seismology of slow-mode waves
本文分析了太阳动力学天文台（SDO）大气成像装置（AIA）观测到的一次纵波事件。131 A图像的时间序列显示，一个C级耀斑发生在一个大环的一个足点上，并触发了沿其传播的强度扰动（增强），其空间特征和时间演化表明，来自相反足点的两个初始扰动相遇后，可以迅速建立一个基本的慢模驻波。振荡的周期为~12 min，衰减时间为~9 min。测得的相速度为500 $\pm$ 50 km/s，与加热回路中的声速为~10 MK相匹配，证实了所观察到的波是慢波。我们从六个AIA极紫外（EUV）通道得到了随时间变化的温度和电子密度波信号，发现它们几乎是同相的，由温度和密度扰动测得的多变指数为1.64 $\pm$ 0.08，接近于理想单原子气体的绝热指数5/3。基于一维线性MHD模型的解释表明，在9 MK及以上的热耀斑回路中，热导率至少被抑制了3倍。当只考虑压缩粘滞耗散时，粘滞系数是由观测波确定的。我们发现，解释快速波阻尼，经典的压缩粘性系数需要提高15倍的上限。
2015-09-22 astro-ph.SR
A First Global Full-Vector Coronal Magnetic Field Inference Using MLSO CoMP and UCoMP Observations
National Solar Observatory（国家太阳天文台）；High Altitude Observatory, NSF NCAR（高海拔观测站，美国国家科学基金会/科罗拉多大学）；Southwest Research Institute（西南研究院）
本文首次将CLEDB IQUD反演方法应用于MLSO CoMP和UCoMP观测，结合IQU光谱偏振测量与日震学磁场约束，成功恢复临边外日冕矢量磁场，证明无需Stokes V即可实现常规大规模日冕矢量磁测量。
2026-09-29 astro-ph.SR
MHD Waves and Coronal Heating: Unifying Empirical and MHD Turbulence Models
提出了一个新的日冕全球模型，包括低冕区、过渡区和色球顶。利用光球磁场测量数据模拟了真实的三维磁场。新模型的显著特点是引入了MHD阿尔芬波湍流。我们假设这种湍流及其非线性耗散是加热日冕等离子体和驱动太阳风的唯一动量和能量来源。冕洞湍流耗散效率与闭场区的差异是由于冕洞内强各向异性湍流（无向内传播波）导致非线性级联率降低，从而导致冕洞温度降低，双模态太阳风从冕洞中产生。理论模型的详细介绍说明与多波长EUV发射的合成图像相比，从SDO AIA和立体EUVI仪器的观测卡林顿旋转2107。
2012-12-05 astro-ph.SR
MHD Waves in the coronal holes
日冕洞是日冕中的暗斑，与相对较冷、密度较低的等离子体和单极场有关。太阳风的快速部分来自这些区域。一些观测结果揭示了日冕洞中磁流体动力学（MHD）波的存在，人们认为这种波在快速太阳风的加速中起着关键作用。近年来，高分辨率仪器的出现为我们对冕洞中MHD波的性质提供了许多新的认识。特别讨论了在极冕和赤道冕洞中识别压缩慢MHD波、它们与最近发现的高速准周期上升流的可能联系、它们的耗散以及从谱线宽度变化检测Alfven波阻尼等方面所取得的进展。
2015-05-17 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic Seismology of Quiet Solar Active Regions
最近发现的等离子体回路的低振幅无衰减扭结振荡的普遍存在，允许在定期的基础上进行日冕的地震探测。特别是，在传统上应用的地震学是基于大振幅衰减扭结振荡激发耀斑和喷发，衰减振荡可能提供必要的诊断，其预测。我们分析了几个不同的环路属于活动区NOAA 12107在2010年7月10日在其安静的时间段，当它被观察到的西翼在EUV的大气成像组件上的太阳动力学天文台的无衰减扭结振荡。振荡周期估计与使用的运动放大技术。振荡环的长度是在假定其半圆形的范围内通过测量其足点的位置来确定的。环中的密度对比度估计从所观察到的强度对比度占未知的空间尺度的背景等离子体。这些测量的组合使我们能够确定扭结和阿尔文速度在活动区域中的分布。因此，我们证明了在平静时期获得日冕活动区地震学信息的可能性。
2019-10-09 astro-ph.SR
The First 3D Coronal Loop Model Heated by MHD Waves against Radiative Losses
为了解决长期存在的日冕加热问题，半个世纪前就有人提出日冕环可以被波加热。尽管不断积累的观测证据表明日冕波的可能重要性，仍然没有3D MHD模拟存在，显示显着加热的MHD波。在这里，我们报告的第一个三维日冕环模型加热等离子体对辐射冷却。冠状环在足点处由横向振荡驱动，随后诱导的开尔文-亥姆霍兹不稳定性使环横截面变形并产生小尺度结构。波能被转移到较小的尺度，在那里它被耗散，克服了辐射引起的内部内能损失。这些结果为解决日冕加热问题开辟了新的途径。
2021-02-25 astro-ph.SR
How transverse MHD wave-driven turbulence influences the density filling factor in the solar corona?
日冕中的横向MHD波是普遍存在的。对日冕的开放（如冕洞）和闭合（如冕环）磁场区域进行加热的可能机制之一是由于MHD波驱动的湍流。在这项工作中，我们研究了由于横向MHD波驱动湍流的产生，在太阳日冕中的过密结构的填充因子的变化。使用3D MHD模拟，我们估计的密度填充因子的开放的磁结构，通过计算的分数的体积所占据的过密等离子体结构的整个体积的模拟域。接下来，我们进行正演模拟，并使用FoMo生成Fe XIII 10749 μ m和10800 μ m密度敏感线对的合成光谱。使用合成图像，我们再次估计填充因子。从两种方法获得的估计填充因子是合理的协议。此外，我们的结果与日冕洞和环中填充因子的观测结果相当吻合。结果表明，湍流的产生增加了日冕的填充因子。
2021-10-13 astro-ph.SR
Chromospheric seismology above sunspot umbrae
声共振器是解释黑子本影以上色球层三分钟振荡的一个重要模型。光球层和过渡区的陡峭温度梯度为声谐振器提供了空腔，这使得波可以部分透射和部分反射。本文提出了一种估算太阳黑子本影上色球空腔大小和温度分布的新方法。在1.5维中数值模拟了阴影上方的磁场，其中慢磁声波列沿磁场线行进。共振是通过施加三种不同颜色的随机噪声-白色，粉红色和棕色-作为对流上层的小速度扰动来驱动的。能量从谐振腔中逃逸并产生波列进入日冕。视线（LOS）的整合也被执行，以确定通过SDO/AIA的可观测光谱。数值结果表明，日冕光谱的梯度与色球温度位形直接相关。随着色球腔尺寸的增加，光谱梯度变浅。当进行LOS积分时，得到的光谱显示出与色球腔尺寸相关的激发频率的宽带。随着色球腔尺寸的增大，激发频率的宽带变窄。这两个结果提供了一个潜在的有用的诊断色球温度廓线考虑日冕速度振荡。
2015-07-27 astro-ph.SR
Seismology of Standing Kink Oscillations of Solar Prominence Fine Structures
我们研究了直立扭折磁流体动力学（MHD）振荡的日珥精细结构建模为一个直的和圆柱形的磁管，只有部分填充的日珥材料，其两端固定在两个刚性的墙壁代表太阳光球。日珥等离子体部分电离，在日珥线和日冕介质之间存在一个横向不均匀的过渡层。因此，离子中性碰撞和共振吸收被认为是阻尼机制。在薄管近似和薄边界近似下，导出了基本模态的周期、阻尼时间及其比值的近似解析表达式。我们发现，占主导地位的阻尼机制是共振吸收，它提供的阻尼比与观察一致，而离子中性碰撞是无关的阻尼。阻尼比的值是独立的突出线程的长度和它在磁管内的位置，并与一个管完全充满了突出等离子体的值相一致。我们的研究结果的意义的MHD地震学技术的背景下进行了讨论，指出，报告的短周期（2 - 10分钟）和短波长（700 - 8,000公里）线程振荡可能不符合一个驻波解释，并可能与传播波。最后，我们表明，一些突出的物理参数，如反演，Alfvén速度、磁场强度、横向不均匀性长度尺度等，是可能的使用观测确定的值的周期和阻尼时间的振荡以及这些数量的分析近似。
2010-08-30 astro-ph.SR
Coronal heating by MHD waves
太阳色球层和日冕加热到观测到的高温，意味着存在持续的加热，平衡了太阳大气中预期的强辐射和热传导损失。几十年来，人们一直认为活动区、宁静太阳和冕洞的色球和日冕部分所需的加热机制与太阳磁场有关。然而，传输和耗散最终导致太阳等离子体加热的磁能的确切物理过程尚未完全了解。目前对日冕加热的理解主要依赖于两种机制：重联和MHD波，它们在不同的日冕区域可能具有不同程度的重要性。在这篇综述中，我们集中在我们的理解MHD波加热机制的最新进展。首先，我们重点介绍了观测结果的概述，在过去的十年中，我们在日冕中发现了不同的波模式，其中许多波模式与显着的能量通量有关，无论是在现场产生的还是从太阳低层大气中抽取的。之后，我们总结了最近的研究结果的数值模拟波，观测结果的动机。尽管取得了这些进展，但只有在非结构化日冕中使用阿尔文波加热的3D MHD模型才能解释与安静太阳兼容的观测到的日冕温度，而包括交叉场密度结构的3D MHD波加热模型还不能解释活动区域中日冕环的加热到其观测到的温度。
2020-12-02 astro-ph.SR
Standing Slow MHD Waves in Radiatively Cooling Coronal Loops
研究了冷却冕环中的驻波慢磁声振荡。在日冕磁环中，有两种阻尼机制被认为是产生声学驻波模的原因，即热传导和辐射。背景温度被假定为由于光学薄辐射而随时间变化。特别是，背景等离子体被假定为辐射冷却。通过选择一个简单的辐射函数形式，确保背景等离子体的温度演化，由于辐射与观测到的冷却轮廓的日冕环冷却的影响，纵向慢MHD模式的解析评估。低β等离子体的假设导致忽略了磁场扰动，并最终减少了磁流体力学方程的一维系统模拟冷却日冕环路中的纵向磁流体力学振荡。假设冷却发生在比振荡周期大得多的特征时间尺度上，这使得随后能够使用WKB理论来研究驻波的性质。得到了描述波动振幅随时间变化的控制方程，并进行了解析求解。解析导出的解决方案进行数值计算，以进一步了解的驻声波的演变。我们发现，等离子体冷却引起的振荡的振幅下降。尽管冷却的增加导致阻尼率的降低，但在热日冕环中，慢驻波的阻尼情景强烈地增加。
2015-01-12 astro-ph.SR
A statistical study of propagating MHD kink waves in the quiescent corona
日冕多通道偏振仪（CoMP）为探测太阳日冕中的横向MHD波提供了令人兴奋的机会。CoMP数据的存档被用来生成一个目录的静态冠状循环，可用于研究传播扭结波。该目录包含2012年至2014年期间观测到的120个环。该目录进一步用于进行统计研究的传播扭结波在太阳日冕的安静区域，调查相速度，环路长度，足点功率比和平衡参数值。统计研究使我们能够建立阻尼率和冠状环的长度之间的关系的存在，与较长的冠状环显示较弱的波阻尼。我们认为，这种行为的原因是与循环长度增加的循环和周围的等离子体之间的平均密度对比度下降。该目录将为进一步研究宁静日冕中传播的扭折波提供基础。
2021-05-26 astro-ph.SR
MHD Waves in open coronal structures
现代天文台已经揭示了日冕中磁流体动力学波的普遍存在。传播波（与驻波相反）通常起源于太阳大气层的低层，这使得它们与日冕加热特别相关。此外，开式日冕结构被认为是太阳风的源区，因此，在这些结构中探测MHD波也与太阳风的加速有关。此外，当代望远镜的先进能力使我们能够通过磁流体地震学提取重要的日冕特性。在这篇评论文章中，特别是在开放的冠状结构的背景下，在检测，起源和阻尼的传播慢mangetoacoustic波和扭结（Alfvénic）波的最新进展。在适当的情况下，我们给出了相关的理论建模研究的概述。这些波的一些重要的地震学应用进行了讨论。Aflvénic波在加速太阳风的可能作用也被触及。
2021-09-21 astro-ph.SR
Extended MHD modeling of the steady solar corona and the solar wind
回顾了在定常或准定常日冕物理条件下，日冕和太阳风的大尺度磁流体动力学（MHD）模拟的历史和现状。我们把思想的演变导致认识到存在一个不断扩大的太阳大气层的历史背景。详细介绍了第一代全球日冕和太阳风模式的发展和主要特点。这一历史观点也适用于目前的全球日冕和太阳风模型套件。我们讨论了新思想的演变及其在数值模拟代码中的实现。我们指出了这些模型所面临的科学和计算挑战，并讨论了各个团体试图克服这些挑战的方法。接下来，我们将讨论最新的，最先进的模型，并指出在模拟日冕和行星际介质的预期下一步。
2018-07-01 astro-ph.SR
3D MHD Flux Emergence Experiments: Idealized models and coronal interactions
本文回顾了太阳内部磁场的出现以及随后与预先存在的日冕磁场的相互作用的许多三维数值实验中的一些。这里描述的模型是理想化的，在这个意义上，内能方程只涉及绝热，欧姆和粘性冲击加热项。然而，只要主要目的是研究动力学演化，这就足够了。许多有趣的观测现象可以用这些模型以自洽的方式解释。
2011-03-18 astro-ph.SR
Propagating MHD waves in coronal holes
冕洞是太阳大气中最冷和最暗的区域，在太阳盘和太阳边缘上方都可以观察到。冕洞与快速膨胀的开放磁场和高速太阳风的加速有关。在太阳活动极小期，冕洞一般局限于太阳的两极地区，而在太阳活动极大期，它们也可以在低纬度地区发现。波，通过遥感观测到的，并在风流中检测到现场，是最有可能负责的风和几个理论模型描述的MHD波的作用，加速快速太阳风。本文综述了在这些地区探测到传播波的观测证据。波的特征，如周期性、振幅、速度，提供输入参数，也作为日冕加热和太阳风加速的理论模型的约束。
2010-09-15 astro-ph.SR
3D MHD simulations of coronal loops heated via magnetic braiding II. Automatic detection of reconnection outflows and statistical analysis of their properties
Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森天体物理中心）；Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory（洛克希德·马丁太阳与天体物理实验室）；Rosseland Centre for Solar Physics, University of Oslo（奥斯陆大学罗斯兰太阳物理学中心）；Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo（奥斯陆大学理论天体物理研究所）；SETI Institute（搜寻地外文明研究所）
本研究开发了重联外流自动检测（ROAD）算法，应用于三维磁流体动力学分层日冕环模型，分析约一个太阳小时内重联位点喷流的统计性质，探索其作为纳米耀斑加热诊断手段的潜力。
2025-11-11 astro-ph.SR
Extension of the MURaM radiative MHD code for coronal simulations
我们提出了一个新版本的MURaM辐射MHD代码，允许模拟从上层对流区到日冕。我们实现了相关的日冕物理光学薄辐射损失，场对准热传导和平衡电离状态方程。我们人为地限制了日冕Alfv{é}n和热传导速度的计算管理的值使用近似半相对论MHD与人工降低的光速（鲍里斯校正）。我们提出的例子解决方案，从安静到活跃的太阳，以验证我们的方法的有效性。我们量化的数值扩散率的有效日冕加热的作用。我们发现，（数值）磁普朗特数决定的电阻粘性加热的比例，由于非常大的磁普朗特数的太阳日冕，加热预计主要是通过粘性耗散发生。我们发现，合理的解决方案，可以得到的值的减少光的速度只是略大于最大声速。总的来说，这导致了一个完全明确的代码，可以计算的时间演化的太阳日冕响应光球驱动使用数值时间步长不小于$0.1$秒。使用这种方法，可以很容易地对日冕对几天时间跨度的通量出现的反应进行数值模拟。
2016-09-30 astro-ph.SR
Excitation and evolution of coronal oscillations in self-consistent 3D radiative MHD simulations of the solar atmosphere
太阳日冕环通常会受到振荡的影响。日冕振荡的观测被用来利用日冕地震学来推断日冕等离子体的物理性质。日冕环中振荡的激发和演化通常使用高度理想化的磁通量-管模型进行研究。为了提高我们对日冕振荡的理解，有必要考虑现实磁场拓扑和演化的影响。利用辐射-磁流体程序Bifrost对从对流区到日冕的太阳大气进行了三维自洽模拟，研究了日冕振荡的激发和演化。我们使用前向模拟EUV辐射和三维跟踪的磁场来分析振荡行为的个别磁环。我们进一步分析了个别等离子体速度分量的演变沿使用小波功率谱捕获的振荡周期的变化。在模拟中出现了在日冕中经常观察到的各种类型的振荡。我们检测到横向和纵向速度分量，包括高阶振荡谐波的常设振荡。我们还表明，自洽模拟再现存在两个不同的制度的横向日冕振荡：迅速衰减的振荡脉冲事件和持续的小规模振荡，没有明显的阻尼。在振荡回路的足点处没有检测到谐波驱动器。我们表明，日冕环振荡是丰富的自洽三维MHD模拟太阳大气。个别磁环的动态演变和变化表明，我们需要重新评估我们的模型的整体和静态日冕环的恒定长度，有利于更现实的模型。
2021-01-16 astro-ph.SR
Determination of Transverse Density Structuring from Propagating MHD Waves in the Solar Atmosphere
提出了一种用于日冕波导中磁流体横波传播的贝叶斯地震学反演方法。该技术使用的理论预测的空间阻尼传播扭结波在横向不均匀的冠状波导。它结合了沿波导的波振幅阻尼长度尺度与共振阻尼传播扭结波的理论结果来推断整个振荡结构的等离子体密度变化。提供了沿传播方向的速度振幅的空间依赖性的测量和两个不同的阻尼制度的存在被确定，该技术将使我们能够充分约束的横向密度结构，提供估计的密度对比度和其横向不均匀性长度尺度。
2013-04-25 astro-ph.SR
The effect of density stratification on the resonant absorption of MHD waves in coronal loops
本文研究了零$β$圆柱形磁通量管中理想磁流体动力学的准稳态模，该管经历纵向密度分层和径向密度结构。径向结构被假定为线性变化的密度分布。利用共振吸收的相关联系公式，导出了快磁流体体波的色散关系，并进行了数值求解，得到了扭结波（$m=1$）和凹槽波（$m=2$）的基波和一次泛音、$k=1,2$模的频率和阻尼率。其中，$k$和$m$分别是纵向和方位角模式数。
2010-08-19 astro-ph.SR
MHD simulations of the in-situ generation of kink and sausage waves in the solar corona by collision of dense plasma clumps
MHD波在日冕中是普遍存在的，在日冕中高度结构化的磁场为它们的传播提供了有效的波导。虽然已经观察到MHD波起源于太阳大气的低层，但最近的研究表明，一些MHD波可以通过密集的反向传播流的碰撞原位产生。在这项理论研究中，我们分析的机制，触发扭结和香肠模式的传播在日冕中，以下的碰撞的反向传播的流量和流量的属性如何影响所产生的波的属性。为了详细研究这样的机制，我们运行了一系列理想的二维和三维MHD模拟，我们改变了反向传播流的属性，并通过一个简单的技术来估计扭结和香肠模式的振幅，我们调查他们的作用的MHD波的产生和传播。我们发现，波的振幅在很大程度上取决于流的动能和扭结或香肠模式的发病取决于碰撞斑点之间的不对称性。此外，MHD波的初始波长与流体碰撞产生的磁位形有关。我们还发现，真正的3D系统响应较小的波幅。在这项研究中，我们提出了一个参数空间描述的机制，导致产生的MHD波的碰撞流的电晕。未来对这些波的观测可用于了解日冕等离子体和磁场的性质。
2019-05-09 astro-ph.SR
Multi-instrument observations of a failed flare eruption associated with MHD waves in a loop bundle
我们介绍了2015年1月24日发生的B7.9级耀斑的观测结果，使用太阳动力学天文台（SDO）的大气成像组件（AIA），EUV成像光谱仪（EIS）和Hinode的X射线望远镜。耀斑触发了一个稠密的冷等离子体团的爆发，如在AIA 171中所看到的，它无法完全爆发，并且仍然被限制在活动区域环的局部束中。在此过程中，观察到的线程的横向振荡。然后观察到冷的等离子体沿着每个环链下降回到色球层。同时，在SDO/AIA和Hinode/XRT的热波段中观察到一个较大的漫射共空间环，沿其长度呈现周期性的强度变化。磁流体动力学（MHD）波的形成和演化依赖于局部等离子体参数（如密度、温度和磁场）的值，因此可以通过日冕地震学来推断。在这项研究中，我们的目的是评估如何观察到的MHD模式的密度和温度的变化的影响。我们使用SDO/AIA，Hinode/EIS和XRT将EUV/X射线成像和光谱学分析相结合。我们发现，所检测到的波的演变是由当地的等离子体参数的时间变化，所造成的耀斑加热和随之而来的冷却。我们将日冕地震学应用于这两种波，以获得背景等离子体参数的估计。
2016-12-06 astro-ph.SR
Towards a Realistic, Data-Driven Thermodynamic MHD Model of the Global Solar Corona
在这项工作中，我们描述了我们的实施全球日冕模型的空间天气建模框架（SWMF）的热力学能量方程，并将其发展成新的低日冕（LC）模型。这项工作包括整合的额外的能量传输日冕加热，电子热传导，光学薄辐射冷却到管理磁流体动力学（MHD）能量方程。我们研究两种不同的边界条件，使用这个模型;一组在上过渡区（辐射能量平衡模型），以及一个统一的色球条件下，过渡区可以在其整体建模。通过从模型结果的观测合成和随后的比较，以1996年8月27日为中心的1913年卡林顿自转（CR）的全太阳极紫外（EUV）和软X射线观测，我们证明了在使用全球MHD模型描述低日冕的独特条件时，需要这些额外的考虑。通过多次模拟，我们检查了LC模型评估和区分日冕加热模型的能力，并发现相对简单的经验加热模型足以重现低日冕中观察到的结构。我们发现，日冕加热和电子热传导之间的相互作用提供了显着的反馈到3D磁拓扑结构在低日冕相比，一个潜在的场外推，这种反馈在很大程度上取决于引入到日冕的机械能的量。
2009-12-11 astro-ph.SR
3D MHD modeling of twisted coronal loops
我们对单个亮日冕环进行MHD建模，以包括与非均匀磁场的相互作用。该领域强调在中心区域的随机足点旋转和它的能量被耗散到加热通过异常磁扩散率，开关在电晕以上的电流密度阈值的增长电流。我们模拟了一个完整的单磁通量管，在太阳大气中从高β色球层延伸到低β日冕通过陡峭的过渡区。磁场从色球层扩展到日冕。最大分辨率约为30公里。我们得到了一个整体的演变典型的环模型和现实的环发射在EUV和X射线波段。封闭在通量管中的等离子体在约2/3小时后被加热到活动区的温度（约3 MK），来自色球层的上升气流以约100 km/s的速度充满通量管的核心，密度超过10^9 cm^-3。在低电晕比高电晕释放更多的热量，并且在空间和时间上都是精细结构的。
2016-07-19 astro-ph.SR
Validation of a wave heated 3D MHD coronal-wind model using Polarized Brightness and EUV observations
日冕和日球层的形成和演化的物理性质仍然没有完全了解。三维磁流体全局建模是研究所有可能的候选过程的有力工具。为了充分理解它们各自的作用，我们需要一个验证过程，将模拟的输出与观测数据进行定量比较。在这项工作中，我们提出的结果，从我们的验证过程中应用到波湍流驱动的三维磁流体日冕风模型WindPredict-AW。在模型开发的这个阶段，我们将工作集中在静止条件下的日冕区域。我们分析了三个模拟结果，不同的边界值。我们使用的3D分布的密度和温度，输出的模拟在周围的第一个帕克太阳探测器近日点（在太阳活动的最小值），合成极紫外线（EUV）和白光偏振（WL pB）的图像再现所观察到的日冕。对于这些测试，我们选择了2018年11月6日和7日获得的AIA 193 A，211 A和171 A EUV发射，MLSO K-Cor和LASCO C2 pB图像。然后，我们做定量比较的磁盘和离肢体电晕。我们表明，我们的模型是能够产生的合成图像相比，所观察到的日冕。
2022-04-01 astro-ph.SR
Induced MHD oscillations of fine loop structures located in coronal hole
太阳大气中的许多现象都与光球层下的过程有关。例如，在离日天体中观察到的MHD振荡和其他动力学过程就是这些现象。在我们的研究中，我们使用Stereo Behind EUV（171 nm和304 nm）观测来研究安静太阳区域的动力学过程。我们在靠近太阳盘中心的一个小冕洞边缘的日冕亮点中发现了一次喷发事件。喷发后，洞内出现了几个振荡的环。我们认为这些环的振荡是由日冕亮点的爆发过程引起的。相互作用转移剂的性质尚不清楚，因为没有检测到任何传播干扰。对于数据处理，我们使用Pixelize小波滤波（PWF方法）和时间-距离图。我们测量了假设的相互作用传递速度，发现它大约是2-3 km/s。我们试图找出相互作用转移剂的性质。
2010-11-19 astro-ph.SR
UK White Paper on Magnetohydrodynamic (MHD) seismology of solar and heliospheric plasmas
英国提出协调计划，利用高精度观测、先进理论和机器学习，推动太阳和日球等离子体的MHD地震学研究，提升空间天气预报能力。
2026-03-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Spectral analysis of 3D MHD models of coronal structures
我们研究极紫外发射线光谱来自三维磁流体力学模型的结构在日冕。为了在数值实验中研究光球层磁活动增加的影响，在光球层施加了比太阳高得多的磁通量密度。因此，我们可以期待我们的结果突出太阳和更活跃但仍像太阳的恒星之间的差异。我们讨论了从这些模型合成的极紫外线发射线中看到的签名，并将其与过渡区和日冕中形成的线中多普勒频移的空间分布和时间演变中发现的签名进行比较。这是主要的兴趣，以测试质量的基本磁流体动力学模型加热日冕，即电流在日冕驱动的光球运动（磁通编织）。
2009-04-15 astro-ph.SR
Extrapolation of the Solar Coronal Magnetic Field from SDO/HMI Magnetogram by a CESE--MHD--NLFFF Code
由于没有直接的测量数据，日冕中的磁场通常是通过数值方法从光球层外推得到的。目前，非线性无力场（NLFFF）模型是低日冕外推的主要物理模型。最近，我们发展了一个新的带有MHD弛豫的NLFFF模型来重建日冕磁场。该方法基于CESE-MHD模型，采用守恒元/解元（CESE）时空格式。在本文中，我们报告的应用程序的CESE-MHD-NLFFF代码的\SDO /HMI数据与磁图采样的两个活动区（AR），NOAA AR 11158和11283，这两个都是非常非潜在的，产生X级耀斑和喷发。对原始磁图进行预处理以去除力，然后输入到外推代码中。与\SDO /AIA图像的定性比较表明，我们的代码可以重建类似于EUV观察到的日冕环的磁场线。活动区的大多数重要结构都被很好地再现，比如在AR 11158中悬挂细丝的高度剪切场线和在AR 11283中对应于S形的扭曲磁通绳。定量评估的结果表明，无力约束是很好地满足在强场区，但显然不是那么好，在弱场区，由于数据噪声和数值误差的小电流。
2013-04-10 astro-ph.SR
