Connecting speeds, directions and arrival times of 22 coronal mass ejections from the Sun to 1 AU
C. Möstl, K. Amla, J. R. Hall, P. C. Liewer, E. M. De Jong, R. C. Colaninno, A. M. Veronig, T. Rollett, M. Temmer, V. Peinhart, J. A. Davies, N. Lugaz, Y. D. Li… 展开作者
C. Möstl, K. Amla, J. R. Hall, P. C. Liewer, E. M. De Jong, R. C. Colaninno, A. M. Veronig, T. Rollett, M. Temmer, V. Peinhart, J. A. Davies, N. Lugaz, Y. D. Liu, C. J. Farrugia, J. G. Luhmann, B. Vršnak, R. A. Harrison, A. B. Galvin
根据遥感图像预测日冕物质抛射（CME）的现场性质，预计将大大加强对空间天气的预测，并对研究CME与行星环境的相互作用具有普遍意义。我们研究的可行性，使用一个单一的日光层成像仪（HI）的仪器，成像的太阳风密度从太阳到1 AU，连接远程图像到CME的原位观测。我们比较的速度和到达时间的预测22 CME（在2008-2012年）相应的行星际日冕物质抛射（ICME）参数在原位观测站（STEREO塑料/IMPACT，风SWE/MFI）。该列表包括正面和背面、慢速和快速CME（直到$2700 \: km \: s^{-1}$）。我们使用SATPLOT工具构建的J图跟踪CME到太阳的$34.9 \pm 7.1$度伸长，导致预测提前时间为$-26.4 \pm 15.3$小时。我们使用的几何模型假设不同的CME前沿形状（固定- $Φ$，调和平均，自相似扩展），以及恒定的CME速度和方向。我们没有发现任何三种方法的预测能力的显着优势。预测和观察到的ICME到达时间之间的绝对差为$8.1 \pm 6.3$小时（$rms$值为10.9小时）。速度与$284 \pm 288 \: km \: s^{-1}$内一致。对预测的经验修正将其性能提高到$6.1 \pm 5.0$小时（$rms$值为7.9小时），并将速度提高到$53 \pm 50 \: km \: s^{-1}$。这些结果对太阳轨道器和远离日地线的空间气象任务很重要。
英文摘要：
Forecasting the in situ properties of coronal mass ejections (CMEs) from remote images is expected to strongly enhance predictions of space weather, and is of general interest for studying the interaction of CMEs with planetary environments. We study the feasibility of using a single heliospheric imager (HI) instrument, imaging the solar wind density from the Sun to 1 AU, for connecting remote images to in situ observations of CMEs. We compare the predictions of speed and arrival time for 22 CMEs (in 2008-2012) to the corresponding interplanetary coronal mass ejection (ICME) parameters at in situ observatories (STEREO PLASTIC/IMPACT, Wind SWE/MFI). The list consists of front- and backsided, slow and fast CMEs (up to $2700 \: km \: s^{-1}$). We track the CMEs to $34.9 \pm 7.1$ degrees elongation from the Sun with J-maps constructed using the SATPLOT tool, resulting in prediction lead times of $-26.4 \pm 15.3$ hours. The geometrical models we use assume different CME front shapes (Fixed-$Φ$, Harmonic Mean, Self-Similar Expansion), and constant CME speed and direction. We find no significant superiority in the predictive capability of any of the three methods. The absolute difference between predicted and observed ICME arrival times is $8.1 \pm 6.3$ hours ($rms$ value of 10.9h). Speeds are consistent to within $284 \pm 288 \: km \: s^{-1}$. Empirical corrections to the predictions enhance their performance for the arrival times to $6.1 \pm 5.0$ hours ($rms$ value of 7.9h), and for the speeds to $53 \pm 50 \: km \: s^{-1}$. These results are important for Solar Orbiter and a space weather mission positioned away from the Sun-Earth line.
On Formation Of A Shock Wave In Front Of A Coronal Mass Ejection With Velocity Exceeding The Critical One
新的研究证实了[M]中的结论。Eselevich，and V. Eselevich，2008];根据该理论，在日冕物质抛射前，存在一个沿CME传播方向扩展的扰动区，其速度$u$相对于周围日冕等离子体低于临界$u_C$。扰动区的时间差亮度（等离子体密度）在CME前向更远的距离平滑地减小。在扰动区的前部，在高于$u_C$的u处形成激波，表现为亮度差径向分布的不连续性。
The role of active region coronal magnetic field in determining coronal mass ejection propagation direction
研究了活动区日冕磁场位形在决定日冕物质抛射（CME）传播方向中的作用。2014年1月7日，CME发生在盘中心附近的活动区11944（S09W01），与X1.2耀斑有关。采用一种新的基于偏振技术的CME重建方法，结果表明CME相对于CME源区的传播方向在2.5 R $_\odot$内的纬度上改变了28 $^\circ$，在6.5 R $_\odot$内的经度上改变了43 $^\circ$.这种显著的非径向运动与M $\ddot{o}$ stl等人（2015）的发现一致。我们使用非线性无力场（NLFFF）和位场源面（PFSS）外推方法来确定日冕磁场的位形。根据外推结果计算了不同高度处的磁能密度分布。结果表明，活动区日冕磁场对日冕物质抛射的传播方向有很强的影响。这与活动区日冕磁场本身的“通道”相一致，而不是附近结构的偏转。这些结果表明，要正确确定日冕物质抛射的传播方向，必须考虑活动区日冕磁场的位形。
Physical Conditions of Coronal Plasma at the transit of a Shock driven by a Coronal Mass Ejection
本文报道了利用白光日冕图像和射电动力学谱确定由日冕物质抛射驱动的冲击波的等离子体物理参数。这里分析的事件是发生在2011年6月7日的壮观爆发，一个快速的CME，随后是色球等离子体柱的喷射，其中一部分落回太阳表面，与M2.5耀斑和II型射电爆发有关。SOHO/LASCO日冕仪（C2和C3）获得的图像被用来跟踪日冕中2-12 R $_\odot$之间的日冕物质抛射驱动的激波，角度间隔约为110 $^\circ$。在这些时间间隔，我们推导出2维（2D）的电子密度，冲击波速度和冲击压缩比的地图，我们测量的冲击倾斜角相对于径向方向。在合理的假设下，这些量被用来推断激波马赫数$M_\text{A}$和激波高度处日冕磁场强度的二维图。我们发现，在早期阶段（2-4 R $_\odot$），整个激波面是超阿尔夫文型的，而在以后（即更高的位置），它只在头部变成超阿尔夫文型的。这与观测到的II型爆发源的位置一致，这是从RDS结合来自WL的冲击运动学和日冕密度推断的。第一次，一个日冕冲击是用来获得一个2D地图的日冕磁场强度超过10 R $_\odot$高度和$\sim 110^\circ$纬度间隔。
Automated detection of Coronal Mass Ejections in Visible Emission Line Coronagraph (VELC) on-board ADITYA-L1
针对ADITYA-L1可见发射线日冕探测器（VELC）研制了一种机载自动日冕物质抛射（CMEs）探测算法。该算法的目的是通过发送从1.05 R $_{\odot}$到3 R $_{\odot}$的高空间（$\sim$ 2.51 arcsec像素$^{-1}$）和时间（1 s）分辨率的日冕图像来减少遥测的负荷，其中包含CME并拒绝其他。它是基于强度阈值，然后在连续运行的差异图像中进行区域阈值，这些图像被重新合并到较低的分辨率以提高信噪比。在这里，我们提出的结果的应用程序的算法上产生的VELC视野（FOV）的合成电晕图像。
Coronal magnetic field value radial distributions obtained by using the information on fast halo coronal mass ejections
基于（Gopalswamy and Yashiro，2011）中描述的求出日冕磁场值径向分布B（R）的方法，并应用于接近天平面的方向，我们确定了沿接近日地轴方向的磁场值径向分布。为此，我们使用（Xue，Wang，and Dou，2005）中的方法，从SOHO/LASCO数据中，发现了快速晕日冕物质抛射（HCME）和与HCME相关的冲击的3D特征。通过这些数据，我们设法获得了距离太阳中心43个太阳半径的B（R）分布，这比Gopalswamy和Yashiro，2011年的数据大约远了2倍。我们得出的结论是，为了提高Gopalswamy-Yashiro方法寻找日冕磁场的准确性，应该发展一种技术来检测在慢速和快速太阳风中移动的CME地点。我们提出了一种技术来选择日冕物质抛射，其中央（傍轴）的一部分移动，事实上，在慢风。
Limb Observations of Global Solar Coronal Extreme-ultraviolet Wavefronts: The Inclination, Kinematics, Coupling with the Expanding Coronal Mass Ejections, and Connection with the Coronal Mass Ejection Driven Shocks
