The specification of the upper atmosphere strongly relies on solar proxies that can properly reproduce the solar energetic input in the UV. Whilst the microwave flux at 10.7 cm (also called F10.7 index) has been routinely used as a solar proxy, we show that the radio flux at other wavelengths provides valuable complementary information that enhances their value for upper atmospheric modelling. We merged daily observations from various observatories into a single homogeneous data set of fluxes at wavelengths of 30, 15, 10.7, 8 and 3.2 cm, spanning from 1957 to today. Using blind source separation (BSS), we show that their rotational modulation contains three contributions, which can be interpreted in terms of thermal bremsstrahlung and gyro-resonance emissions. The latter account for 90% of the rotational variability in the F10.7 index. Most solar proxies, such as the MgII index, are remarkably well reconstructed by simple linear combination of radio fluxes at various wavelengths. The flux at 30 cm stands out as an excellent proxy and is better suited than the F10.7 index for the modelling the thermosphere-ionosphere system, most probably because it receives a stronger contribution from thermal bremsstrahlung. This better performance is illustrated here through comparison between the observed thermospheric density, and reconstructions by the Drag Temperature Model.
Signature of Extended Solar Cycles as Detected from Ca II K Synoptic Maps of Kodaikanal and Mount Wilson Observatory
近年来,通过观测替代物(主要是极紫外线)研究延长太阳活动周(ESC)的活动又重新兴起。但它们中的大多数仅限于基于太空的时代,仅涵盖大约两个太阳周期。长期的历史数据集值得检查ESC的一致性。Kodaikanal Solar Observatory(KSO)和Mount Wilson Observatory(MWO)分别是1907-2007和1915-1985年两个主要的长期Ca II K数字化分光日像图来源。在这项研究中,我们检测超颗粒边界,通常被称为网络,使用卡林顿地图从KSO和MWO数据集。随后,我们排除了谱斑区域,仅考虑安静太阳(QS),并通过QS网络上的强度阈值来检测小尺度明亮特征。这些特征的垂直密度被我们命名为“网络亮元”(NBE),可以清楚地描绘出存在着重叠的周期,其中向赤道的分支从纬度$\approx 55^{\circ}$开始,大约需要$15\pm1$年才能到达赤道。我们进行了叠加历元分析,以描绘这些延长的周期的相似性。知识,这种赤道病房带的相互作用,为几个周期,可能会提供关键的限制太阳发电机模型。
Simulating the photospheric to coronal plasma using magnetohydrodynamic characteristics III: validation including gravity, flux emergence, and an eruption
National Solar Observatory(国家太阳观测台);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);U.S. Naval Research Laboratory(美国海军研究实验室)
Universal Scaling Laws for Solar and Stellar Atmospheric Heating: Catalog of Power-law Index between Solar Activity Proxies and Various Spectral Irradiances
Convective blueshifts in the solar atmosphere II. High-accuracy observations of the Fe i 6173.3Å line and deviations of full-disk Dopplergrams
颗粒状对流运动到达太阳大气层的下层,通常会导致光球谱线出现不同的谱线偏移。这种向较短波长的多普勒频移通常被称为对流蓝移。我们用德国真空塔望远镜的激光绝对参考光谱仪(LARS)对安静的太阳进行了系统的观测。沿子午线和赤道扫描太阳圆盘,从圆盘中心向边缘。用激光频率梳在绝对波长尺度上校准了6173 nm附近的太阳光谱,精度为几m/s。通过对谱线的平分线分析,揭示了不同日心位置对流蓝移和谱线不对称性的变化。作为对流运动的标志,Fe i 6173.3的平分线曲线描述了盘中心的C形。当接近太阳边缘时,平分线变成一个\形状。时间和等分线平均线位移的分析产生三个不同的结果。首先,用LARS测量的多普勒速度的中心到边缘的变化揭示了一个显着的差异(高达200米/秒)的全磁盘的日震和磁成像仪(HMI)的多普勒图。其次,我们得到了一个显着的减少对流蓝移向太阳边缘。第三,太阳活动的视线效应导致在中间日心位置的散射高达100米/秒。用LARS对绝对对流蓝移的精确观测可以识别与HMI测量的多普勒速度的系统差异。HMI的中心到肢体的变化遭受了额外的向肢体的蓝移,这与我们的结果不一致。LARS测量结果可作为天气HMI多普勒图中系统误差校正的参考。
众所周知,太阳总辐照度和光谱辐照度都受到太阳表面可变磁活动的调制。然而,仍然有分歧的贡献,个别太阳功能的太阳输出的变化,特别是在十年的时间尺度。电离Ca II K线太阳光谱图是这些长期趋势研究的主要资源之一,主要是因为这种测量已经有100多年的历史了。在本文中,我们介绍了一个新的钙II K plage和活跃的网络指数的时间序列,来自近40,000摄影太阳图像的数字化,获得了在60英尺的太阳塔,1915年和1985年之间,作为威尔逊山天文台的监测计划的一部分。我们在这里描述的过程中,我们应用到校准的图像和我们的新定义的指数,这是强烈相关的可见太阳盘的平均分数面积所占据的斑和活跃的网络的属性。我们表明,该指数的长期变化是在一个很好的协议与11年的太阳活动周期的趋势,从每年的国际太阳黑子数系列。我们的时间序列也非常符合类似的指标,从不同的减少相同的数据库和其他\caii K分光日光图长期天气计划,如在Kodaikanal天文台(印度),在萨克拉门托峰(美国)的国家太阳天文台。最后,我们表明,使用适当的代理,它是可能的,以延长这一时间序列的最新,使这一数据集目前可用的最长的钙II K指数系列之一。