We study the possibility of consistent extension of MDI full-disc helioseismic campaigns with the growing data set of HMI observations. To do so, we down-sample and filter the HMI Dopplegrams so that the resulting spatial power spectrum is similar to the spatial power spectrum of MDI full-disc Dopplergrams. The set of co-spatial and co-temporal datacube pairs from both instruments containing no missing and no bad frames were processed using the same codes and inverted independently for all three components of the plasma flow in the near surface layers. The results from the two instruments are highly correlated, however systematically larger (by ~20%) flow magnitudes are derived from HMI. We comment that this may be an effect of the different formation depth of the Doppler signal
Towards a live homogeneous database of solar active regions based on SOHO/MDI and SDO/HMI synoptic magnetograms. I. Automatic detection and calibration
Solar meridional circulation from twenty-one years of SOHO/MDI and SDO/HMI observations: Helioseismic travel times and forward modeling in the ray approximation
Toward a live homogeneous database of solar active regions based on SOHO/MDI and SDO/HMI synoptic magnetograms.II.parameters for solar cycle variability
Evolution and wave-like properties of the average solar supergranule
太阳超颗粒化现象给我们带来了许多谜团。例如,以前在谱空间中的研究发现,超颗粒具有波动性质。在这里,我们研究,在真实的空间中,在一个范围内的空间尺度(从10到80毫米)的平均超颗粒的波浪状演变。我们通过表征相关网络磁场的演变来补充这一点。我们使用一年的数据从日震和磁成像仪(HMI)测量水平近地表流附近的太阳赤道应用时间距离日震多普勒和粒度跟踪强度图像。平均超颗粒流出(或流入)是通过平均超过10000个单独的流出(或流入)来构建的。用HMI视线观测研究了磁场的同期演化。我们确认和扩展以前的测量超颗粒波色散关系的角波数在50<kR <270. We find a plateau for kR>120。在真实空间中,较大的超颗粒比较小的细胞经历更长周期和寿命的振荡。我们发现TD和LCT之间的良好协议,并获得波的性质是独立的跟踪率。观察到的网络磁场跟随超颗粒流的振荡,具有6小时的时间滞后。这种行为可以通过计算超颗粒流携带的软木塞的运动来解释。在太阳赤道附近的表面水平流中,超颗粒波的特征可以在真实空间中观测到。这些振荡流控制着网络磁场的演化,特别是它们解释了最近发现的平均超颗粒周围磁场的东西各向异性。背景流动测量,我们从多普勒频移不赞成超颗粒浅模型。
Improved Measurements of the Sun's Meridional Flow and Torsional Oscillation from Correlation tracking on MDI \& HMI magnetograms
太阳的轴对称流、差动自转和纬向流控制着太阳磁周期的动态,各种方法被用来测量这些流,每种方法都有自己的优缺点。自20世纪70年代以来,已经进行了基于表面磁场的互相关图像的流量测量,这需要能够检测小于太阳图像中像素大小的运动的先进数值技术。我们已经确定了几个系统误差,除了中心到肢体的效果,影响以前的测量这些流量,并提出了数值技术,可以尽量减少这些错误,利用测量的位移在几个时间滞后。我们对欧空局/美国宇航局(ESA/NASA){ \em Solar and Heliospheric Observatory}(SOHO)上的{ \em Michelson Doppler Imager}(MDI)和美国宇航局(NASA){ \em Solar Dynamics Observatory}(SDO)上的{\em Helioseismic and Magnetic Imager}(HMI)的视线磁图进行了分析,显示了1996年至2020年两个太阳黑子周期内纬向流和差旋的长期变化。这些改进的测量可以作为太阳发电机和表面通量传输模拟的重要投入。
Understanding the Fe I Line Measurements Returned by the Helioseismic and Magnetic Imager
太阳动力学天文台(SDO)上的日震和磁成像仪(HMI)在Fe I 6173磁谱线上观测太阳,并返回视线(LOS)观测值的全磁盘地图,包括磁通量密度、速度、Fe I线宽、线深和连续强度。这些数据是通过一种算法(MDI类算法,以下),它结合了在Fe I 6173的波长线内的六个波长位置获得的可观的估计。为了正确解释这些数据,重要的是要了解生成这些数据产品的仪器和管道的任何影响。我们测试的线宽,线深度,和连续强度返回的MDI类算法使用各种一维(1D)的大气模型的准确性。据发现,HMI估计这些数量是高度依赖于线的形状,因此,在LOS角和磁通量密度与模型相关联,和相对于仪器传输配置文件的中心位置的线偏移。一般来说,合成值和HMI估计值之间的相对差异随着磁场的增加而向肢体增加;类似MDI的算法似乎在磁场大于约2000 G的区域失败。仪器的影响进行了研究,HMI数据的分析,在每天的时间间隔为三年的跨度在磁盘中心在安静的太阳和每小时的时间间隔为200小时。分析揭示了观测台相对于太阳的轨道速度变化引起的周期性,以及仪器调整、重新校准和仪器退化造成的长期趋势。
Dynamics of the photosphere along the solar cycle from SDO/HMI
由于太阳的全球磁场有一个活动周期,人们期望观察到光球层中可见的流动的动力学性质的某些变化。通过分析SDO/HMI观测的连续强度、多普勒速度和纵向磁场,我们研究了太阳活动周期间的流场。我们首先在盘中心采集了6年的太阳周期数据,时间步长为48小时,以研究连续统强度和磁场的整体演化。然后,我们集中在30个6小时序列的安静地区没有任何残留的磁活动分开6个月,在夏季和冬季,当磁盘中心纬度B 0接近零。水平速度是从位于盘中心的216.4Mm x 216.4Mm的视场上的局部相关跟踪技术导出的。我们在盘中心的测量显示了沿太阳活动周期的中、超颗粒尺度之间流动性质的稳定性。独立于大尺度发电机在盘中心局部产生的网络磁场,连同连续对比度、垂直和水平流动,在太阳活动周期间似乎保持恒定。
Evolution of the flow field in decaying active regions, Transition from a moat flow to a supergranular flow
本文利用SDO/HMI多普勒图分析了太阳黑子衰变过程中水平流场的扩展和8个黑子周围的水平速度,研究了黑子衰变过程中水平流场的演化。通过假设径向对称流场,应用的分析方法确定了方位平均流场的径向依赖性。为了比较,我们使用相同的技术研究了超颗粒中的流动。所有调查,完全成熟的太阳黑子周围的流场,其水平速度剖面不断减少,从881米秒$^{-1}$在1.1毫米的斑点边界,下降到199米秒$^{-1}$在一个平均距离为11.9毫米的边界。然而,一旦半影完全溶解,流动的速度剖面就会发生变化:水平速度随着到点边界的距离的增加而增加,直到达到约398 m s $^{-1}$的最大值。然后,水平速度随着距离光斑边界的距离的增加而减小。在超颗粒中,水平速度随着到其中心的距离的增加而增加,最大平均速度为355 m s $^{-1}$。对于较大的距离,水平速度减小。因此,我们发现,裸露的太阳黑子的速度剖面类似于超颗粒流。单个太阳黑子周围流场的演化受太阳黑子衰变方式以及与周围流场相互作用的影响。对八个正在衰变的太阳黑子周围的流动的观测表明,只要半影存在,太阳黑子及其护城河细胞就会嵌入网络细胞中。半影区的消失(以及随后的护城河流)和周围的超颗粒细胞的竞争,都在流场的演变中起着重要的作用:护城河细胞转变为超颗粒,它承载着剩下的裸点。
Enhancing Image Resolution of Solar Magnetograms: A Latent Diffusion Model Approach
Institute for Data Science, University of Applied Sciences North Western Switzerland (FHNW)(数据科学研究所,北西瑞士应用科学大学);Department of Computer Science, University of Geneva(计算机科学系,日内瓦大学)
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 $^{-…