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
Effects of external flow on resonant absorption of coronal loop kink oscillations driven by an external fast wave: Selective excitation problem
共振吸收被认为是冕环振荡和等离子体加热的阻尼的一个重要机制。我们研究了日冕环扭结振荡的共振吸收的外部驱动程序，如耀斑的假设，有一个中间剪切流区周围的环。我们发现，对于长冠环共振吸收可以高度增强或减少敏感地依赖于流量的大小和方向和流动区域的空间范围时，过渡层是薄的。对于短冠环，需要高流速和厚的过渡层才能有实质的共振吸收。我们提供了一个潜在的图片来解释的结果，外部阿尔文速度和相速度的波是重要的参数。这些结果表明，剪切流区显著地改变了外部波能量向环中的传输，这可能导致日冕环振荡的选择性激发。
2021-05-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Horizontally Polarized Kink Oscillations Supported by Solar Coronal Loops in an Asymmetric Environment
本研究使用三维MHD模拟探讨非对称环境中日冕环的水平偏振扭折振荡，发现非对称性导致上下边界小尺度结构发展不同，但共振吸收和相位混合仍能发生。
2024-02-17 astro-ph.SR
Simulation of the Observed Coronal Kink Instability and Its Implications for the SDO/AIA
Srivastava等人（2010）在2007年6月4日04：43 UT-04：52 UT期间观察到一个高度扭曲的冠状环，该环被锚定在AR 10960中。线圈长度和半径约为80 μ m和4 μ m，扭转为11.5 $π$。这些观测结果被用作三维非线性磁流体动力学模拟的初始条件，包括平行热传导。初始的不稳定平衡演化为扭结不稳定性，由此产生SDO/AIA的各种高温滤波器的合成观测量。这些观测量包括时间和空间平均，以说明SDO/AIA图像的分辨率和曝光时间。利用模拟结果，我们描述了日冕扭结不稳定性的影响，在SDO/AIA过滤器的观测。
2013-01-15 astro-ph.SR
A 50-min coronal kink oscillation and its possible photospheric counterpart
本文观测到一个日冕环的双周期振荡，发现光球层长周期磁场变化可通过“小提琴”机制驱动日冕环短周期本征扭曲振荡，证实低于截止频率的低频光球运动能到达日冕。
2025-10-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Impulsively Generated Kink Wave Trains in Solar Coronal Slabs
在理想磁流体力学（MHD）框架下，数值模拟了密度增强板对脉冲、局部、横向速度扰动的响应。线性和非线性政权都得到解决。扭结波列被认为是发展沿检查板，共享的特性，更多的振荡模式出现与时间和表观波长增加与距离在一个给定的时刻。然而，由于非线性，出现了两个功能，一个是密度空腔靠近激励器和其他的外观冲击内外的名义板。这些特征可能与理解磁结构和诸如日冕物质抛射等爆炸事件之间的相互作用有关。我们的数值研究结果扭结波列在太阳日冕板块的流光波的典型测量进行了讨论。
2022-07-15 astro-ph.SR
Inference of Magnetic Field in the Coronal Streamer Invoking Kink Wave Motions generated by Multiple EUV Waves
利用磁流体地震学观测的扭折波，研究了日冕流注的磁场分布。2012年3月7日的STEREO-B/EUVI时间图像数据显示了两个连续的EUV波的演变，它们与同空间和同时间STEREO-B/COR-I观测中明显的日冕流光的足点相互作用。在STEREO-B/EUVI中，EUV波的演化非常明显，其与日冕流光的能量交换产生扭结振荡。我们估计的扭结波扰动的相速度跟踪它在不同高度的日冕流光。利用STEREO-B/COR-1观测中的偏振亮度图像的SSI，我们还估算了流注内外的电子密度。考虑到扭折波在圆柱形波导中的MHD理论，它们在不同高度处的观测特性，以及流注的密度对比，我们估计了这种磁结构中磁场的径向分布。这两种扭折波都能诊断出日冕层磁场径向分布的指数衰减，其半径可达3个太阳半径。在测量不确定度的范围内，它表明，日冕磁场的流光在不同的高度随时间缓慢变化，虽然它的性质总是保持指数衰减。结果表明，在流注第二次扭折运动的演化过程中，其亮度增加，面积范围也略有增大，这可能与其足点光球磁通量减小有关。结果，与由第一弯折波诊断的磁场分布相比，由第二弯折波产生的磁场分布在拖缆内减小。精确估计的磁场轮廓的不确定度小于10%，与经验轮廓和各种观测估计的外日冕磁场匹配良好。
2016-06-01 astro-ph.SR
Coronal kink oscillations and photospheric driving: combining SolO/EUI and SST/CRISP high-resolution observations
本研究结合SolO/EUI与SST/CRISP高分辨率观测，量化了不同活动区光球驱动日冕环扭转振荡的特性，发现光球强度与振荡振幅存在关联，为光球驱动机制提供观测约束并可验证数值模型。
2025-02-28 astro-ph.SR
On the Effect of Coronal Rain on Decayless Kink Oscillations of Coronal Loops
本研究通过分析2014年的日冕雨事件，发现日冕雨会使日冕环无衰减扭曲振荡的周期和振幅显著增加，若不考虑日冕雨影响将导致日冕震学诊断产生显著偏差。
2024-05-12 astro-ph.SR
Do Periods of Decayless Kink Oscillations of Solar Coronal Loops Depend on Noise?
本文用一个低维模型研究了日冕环的无衰减扭折振荡，该模型基于一个系数经历随机涨落的随机驱动瑞利振子。该模型认为扭结振荡的日冕环的自然模式，衰减的线性共振吸收。阻尼抵消了随机运动的环路足点和互动的环路与外部准稳定流的随机波动。换句话说，该模型结合了自振荡和随机驱动机制的无衰减行为。随机信号被认为是平稳的红噪声性质。在无噪声的情况下，该模型具有渐近平稳的振荡解，即，扭结自振荡它建立了扭结振荡周期实际上是独立的噪声。这一发现证明了地震学估计的扭结和阿尔文速度和磁场的振荡回路由扭结振荡，根据观察到的振荡周期。振荡模式被发现是几乎谐波。外部流动的噪声波动对称地调制几乎单色振荡图案的振幅，而环路足点的随机运动引起反对称振幅调制。这种调制也与观察到的行为一致。
2022-09-13 astro-ph.SR
New analytical and numerical models of solar coronal loop: I. Application to forced vertical kink oscillations
目的。我们构建了一个新的太阳日冕环的分析模型，它是嵌入在一个重力分层和磁约束的大气。在此解析模型的基础上，我们设计了一个日冕环的数值模型。我们采用它进行数值模拟的垂直扭结振荡的外部驱动器激发。方法.我们的太阳大气模型是通过采用一个现实的温度分布和指定的弯曲磁场线，构成一个日冕环。该回路由2D理想磁流体动力学方程描述，并由FLASH代码数值求解。结果垂直扭折振荡是由光球顶部的垂直速度分量中的周期驱动器激发的。对于振幅为3 km/s的受迫驱动器，激发的振荡在其速度上表现出约1.2 km/s的振幅，并且环顶点在约100 km的位移上以其振幅振荡。结论.新设计的日冕环的分析模型被用于数值模拟的垂直扭结振荡，这与最近的观测结果的衰减无扭结振荡激发太阳环。该模型将对日冕环中的波和等离子体动力学的研究产生进一步的影响，揭示局部太阳大气中的能量和质量传输机制的物理学。
2014-11-27 astro-ph.SR
The Effect of Gravitational Stratification on Kink Oscillations in Curved Coronal Loops
Institute of Frontier and Interdisciplinary Science, Shandong University（山东大学前沿交叉科学研究中心）；Shandong Key Laboratory of Space Environment and Exploration Technology, Institute of Space Sciences, Shandong University（山东大学空间科学学院）
本研究探讨引力分层对弯曲日冕环kink振荡频率的影响，发现垂直极化基模频率与WKB近似偏差较大，而水平极化基模和泛音频率则更符合WKB近似和局部阿尔芬频率。
2026-02-13 astro-ph.SR
Determining the Polarisation of a Coronal Standing Kink Oscillation Using Spectral Imaging Techniques with the Coronal Multi-channel Polarimeter (CoMP)
本研究利用 CoMP 的光谱成像数据，通过分析日冕环驻立扭曲振荡在两个垂直平面上的速度与相位关系，首次从单一视角推断出该振荡为水平偏振，并发现线宽具有周期性增强。
2025-03-07 astro-ph.SR
Coronal EUV, QFP, and kink waves simultaneously launched during the course of jet-loop interaction
我们提出了一个极紫外（EUV）波，准周期快速传播（QFP）磁声波，和扭结波，同时与一组日冕环上的日冕喷流的冲击的观测。相互作用后，冕环出现明显的扭折振荡，周期约为428秒。同时，在相互作用位置的西侧观测到一个大尺度的EUV波和一个QFP波。有趣的是，QFP波在通过两个强磁区时表现出折射效应。EUV（QFP）波的角范围、速度和寿命分别约为140（40）度、423（322）km/s和6（26）分钟。测量到QFP波的周期约为390 +/-100秒。基于观测分析结果，我们认为扭结波可能是由喷流相互作用激发的;极紫外线可能是由日冕喷流撞击环系统导致环系统突然膨胀而发射的; QFP波可能是由喷流-环相互作用引起的扰动色散演化而形成的。
2018-07-25 astro-ph.SR
Persistent fast kink magnetohydrodynamic waves detected in a quiescent prominence
太阳等离子体线的小尺度、周期性、横向运动常被解释为磁流体动力学（MHD）波。在这里，我们观察到小规模的无衰减横向振荡在一个静止的日珥，他们似乎是无所不在的。辐射强度和视线多普勒频移的振荡周期约为位移振荡周期的一半。这一特征与磁通管中的快扭折模波吻合得很好。所有的运动线程振荡横向空间同相，并没有表现出显着的阻尼在整个可见的部分，表明快速扭结MHD波持续供电和持续耗散能量转移到周围的等离子体在安静的电晕。然而，我们的计算表明，单靠快速扭结MHD波所吸收的能量并不能支持平静太阳的日冕加热。
2022-01-19 astro-ph.SR
Polarization of decayless kink oscillations in a 3D MHD coronal loop model
Max Planck Institute for Solar System Research（马克斯·普朗克太阳系统研究所）；The University of Graz（格拉茨大学）；Institut für Sonnenphysik (KIS)（太阳物理研究所）
本研究通过三维磁流体动力学模拟首次展示了无衰减kink振荡的自洽产生，并揭示其线性极化特性，支持自维持波驱动机制。
2026-01-07 astro-ph.SR
Traveling kink oscillations of coronal loops launched by a solar flare
本文利用SUTRI、AIA和STIX观测2022年9月29日耀斑事件，首次发现沿日冕环传播的扭结脉冲演化为驻立扭结振荡，并测得周期、衰减时间及谐波共存特征。
2023-06-21 astro-ph.SR
Weak damping of propagating MHD kink waves in the quiescent corona
传播的横波被认为是坡印廷通量在整个太阳大气中的关键传输者。最近的研究表明，这些横向运动，解释为磁流体动力学扭结模式，是普遍存在的整个日冕。相关的能量估计表明，这些波携带的能量足以满足静止太阳中日冕辐射损失的需求。然而，目前还不清楚这些波是如何将能量沉积到日冕等离子体中的。我们提出了一个大规模的研究结果，传播扭结波在静止的日冕使用的数据从日冕多通道偏振仪（CoMP）。分析表明，扭结波似乎是弱阻尼，这将意味着低速率的能量转移从大尺度的横向运动到小尺度通过单湍流或共振吸收。这就提出了一个问题，即观察到的扭结模式如何将能量沉积到日冕等离子体中。此外，这些观察，结合蒙特卡罗模拟的结果，我们推断，太阳日冕显示的密度比谱，与较小的密度比（相对于周围的日冕）在静止的日冕环和较高的密度比在活动区日冕环。
2021-10-19 astro-ph.SR
The effect of a twisted magnetic field on the phase mixing of the kink magnetohydrodynamic waves in coronal loops
日冕扭曲磁场的存在有观测证据。这启发我们研究扭曲磁场对日冕环中磁流体动力学（MHD）扭折波演化的影响。为此，我们在长波长极限下求解了磁扭曲非均匀冕流管中的不可压缩线性化MHD方程。结果表明，扭转磁场可以增强或减弱Alfvén连续模的相位混合速率和整体扭折振荡的衰减速率，这取决于扭转模型以及纵向（$k_z$）和方位（$m$）波数的符号.我们的研究结果还证实，在扭曲的磁场的存在下，当两个波数$m$和$k_z$之一的符号被改变时，相对于传播方向的对称性被破坏。即使是很小的扭曲量也会对能量级联到小尺度的过程产生重要影响。
2017-08-26 astro-ph.SR
Detection of kink oscillations in solar coronal loops by a CNN-LSTM neural network
本研究开发了结合浅层卷积神经网络和长短期记忆网络的CNN-LSTM混合模型，用于在大量高分辨率成像数据中自动探测日冕环扭折振荡，在合成数据上准确率超98%，在真实SDO/AIA数据上达83.7%。
2025-09-18 astro-ph.SR
The effect of the environment on the P1/P2 period ratio for kink oscillations of coronal loops
横向环振荡的P1/P2周期比目前用于诊断冠状环的纵向结构，因为其偏离2本质上与沿冠状环的密度标度高度和/或磁场的亚分辨率结构有关。同样的技术不仅可以应用于日冕结构，也可以应用于其他振荡的磁性结构。磁结构中的振荡由微分方程描述，微分方程的系数取决于等离子体的纵向结构。使用由McEwan等人（2008）开发的速度矢量横向分量的变分原理，我们研究了环境温度与磁结构温度的不同如何影响典型日冕和日珥条件下的P1/P2比值。可能的变化被转换成在太阳大气中的远程等离子体诊断过程中使用的量。
2011-11-21 astro-ph.SR
Forward Modelling of Standing Kink Modes in Coronal Loops II. Applications
磁流体动力学波被认为在日冕加热中起着重要作用，并可用于太阳等离子体的远程诊断。加热和诊断的应用依赖于一个正确的反演（或向后建模）的可观测到的等离子体的热和磁结构。然而，由于可观测数据有限，这是一个不恰当的问题。前向建模是建立一个合理的映射等离子体结构到可观的。在这项研究中，我们建立了前向模型的常设扭结模式在日冕环和模拟光学薄的排放在极紫外带通，然后调整等离子体参数和视角，以匹配三个事件的横向环振荡观测到的太阳动力学天文台/大气成像组件。我们证明，前向模型可以有效地用于识别振荡泛音和偏振，再现振荡振幅和相位的一般配置文件，并预测多个谐波周期在相关的发射强度和环宽变化。
2016-02-24 astro-ph.SR
Resonant Absorption of Kink MHD Waves in Inclined and Asymmetric Coronal Loops
本文分别计算了日冕环倾角和不对称性对扭折磁流体动力学（MHD）振荡共振吸收的影响。我们用一个充满冷等离子体的直的轴对称圆柱形磁通量管模拟了一个典型的日冕环。对于不同的纵向质量密度分层值，我们用数值方法求解了色散关系。我们表明，在倾斜和不对称的环路，频率和相应的阻尼率的基本和第一泛音模式的扭结振荡是较小的相比，半圆形的不倾斜的环路具有相同的长度。结果还表明，周期比$P_1/P_2$随着环路倾角的增加而增加，但当对每个环路侧施加不对称性时，其减小小于$2\%$，直到环路长度的$9.66\%$。在倾斜或不对称的情况下，各阶模态频率与其相应阻尼率的比值基本保持不变。因此，我们的结论是，这些比值是可靠的，用于推断日冕环和日冕介质的物理参数，无论环的形状或其倾斜状态。此外，与不对称性对周期比$P_1/P_2$的影响并不显着相反，当观测到的振荡环具有较小的顶点高度时，其倾斜状态是一个应该考虑的重要因素，特别是在日冕地震学考虑周期比$P_1/P_2$时。
2021-04-05 astro-ph.SR
Observational signatures of a kink-unstable coronal flux rope using Hinode/EIS
通过正演模拟研究了扭结不稳定日冕通量绳的能量释放和能量输运特征。合成强度和多普勒地图生成的三维数值模拟。CHIANTI数据库用于计算覆盖环路热范围的三条Hinode/EIS发射线的强度。模拟分辨率下的强度和多普勒速度在空间上退化为Hinode/EIS像素大小（1 \arcsec），使用高斯点扩散函数（3 \arcsec）进行卷积，并曝光50秒的特征时间。对光栅（移动狭缝）和静坐凝视（静止狭缝）产生的合成图像进行分析，以找到扭曲通量和相关不稳定性的签名。我们发现，有几个质量的扭结不稳定的日冕通量绳，可以检测到观测使用Hinode/EIS，即增长的环路半径，增加强度对径向边缘的环路，和多普勒速度以下的内部扭曲的磁场线。然而，EIS无法解析模拟中存在的小的瞬态特征，例如小规模重连的位点（例如纳米片）。
2017-05-15 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic kink waves in two-dimensional non-uniform prominence threads
我们分析了二维日珥线中共振阻尼横向扭折振荡的振荡特性。精细结构建模为圆柱对称的磁通量管与一个致密的中心部分突出的等离子体属性和抽空的部分，都包围着日冕等离子体。平衡密度允许在横向和纵向上非均匀变化，我们研究了纵向密度结构对周期，阻尼时间和阻尼率的影响，通过数值求解线性电阻磁流体动力学（MHD）方程计算的横向扭结模式。相关的参数是线的长度和真空管部分的密度，这两个量很难直接从观察中估计。我们发现，这两个强烈的影响振荡周期和阻尼时间，并在较小程度上的阻尼比。对扰动的空间分布和进入共振的能量通量的分析使我们能够解释获得的阻尼时间。对日珥地震学、二维磁通量管中共振阻尼扭折模式的物理学以及日珥等离子体的加热的意义进行了讨论。
2011-07-27 astro-ph.SR
Kink oscillations of coronal loops
日冕环的扭结振荡，即，扭结驻波是日冕中研究最多的动力学现象之一。振荡是由脉冲能量释放激发的，例如低日冕爆发。振荡的典型周期是从几分钟到几分钟，并且发现随着振荡环的主要半径的增加而线性增加。它清楚地表明，扭结振荡是环的自然模式，并可以被描述为驻波快磁声波与环的长度确定的波长。在两个不同的制度中观察到扭结振荡。在快速衰减状态下，表观位移振幅达到环的几个小半径。阻尼时间约为几个振荡周期，随着振幅的增加而减小，表明阻尼的非线性性质。在无衰减区，振幅小于小半径，驱动因素仍有争议。综述总结了在过去十年中获得的主要发现，并涵盖了观测和理论结果。观测结果包括创建和分析振荡事件的综合目录，以及用极紫外和微波波段的成像和光谱仪器探测扭结振荡。理论结果包括各种方法来建模方面的磁流体动力学波理论。扭折振荡的性质依赖于振荡环的参数，如磁扭曲、层结、定常流、温度变化等，这使得扭折振荡成为磁流体动力学地震学方法对这些参数的自然探测。
2021-09-23 astro-ph.SR
Non-axisymmetric oscillations of stratified coronal magnetic loops with elliptical cross-sections
本文研究了密度沿磁管方向变化的椭圆截面直磁管的非轴对称振动。导出了薄壁管近似下弯折和开槽模式的控制方程。我们发现有两种扭结模式，沿着椭圆形横截面的大轴和小轴极化。我们已经证明，第一泛音和基波的频率比是相同的两个扭结模式和独立的椭圆轴的比例。在此基础上，我们得出结论，大气尺度高度的估计使用的基波和第一泛音的日冕环扭结振荡的同时观测是独立的环横截面的椭圆率。
2010-11-10 astro-ph.SR
Resonantly Damped Propagating Kink Waves in Longitudinally Stratified Solar Waveguides
它已被证明，共振吸收是一个强大的物理机制来解释所观察到的阻尼的磁流体动力学（MHD）扭结波在太阳大气中由于自然发生的等离子体的不均匀性在横向的方向上的磁场的方向。这种阻尼机制的理论研究受到了使用过渡区和日冕探测器（TRACE）首次观测到的日冕环中耀斑后的固定扭结模式的极大启发。最近，这些研究已经扩展到解释传播日冕扭结波观测到的日冕多通道偏振仪（CoMP）的衰减。在本研究中，我们第一次调查的性质，包括纵向和横向等离子体不均匀性的影响，在太阳波导中传播的扭结波。重要的是，它被发现，波长仅取决于纵向分层和振幅是简单的产品的两个效果。根据这些结果，太阳大气磁震学的进步，利用高空间/时间分辨率的观测在磁波导中传播的扭结波，以确定沿和横向的磁场方向的等离子体不均匀性的长度尺度进行了讨论。
2011-04-30 astro-ph.SR
Resonant absorption of kink oscillations in coronal flux tubes with continuous magnetic twist
日冕扭曲磁场的存在有观测证据。本文研究了磁通量管中磁流体动力学（MHD）扭折波的共振阻尼。考虑了具有连续磁扭转和径向非均匀密度分布的管的实际模型。利用线性MHD方程组在密度不均匀区外的解，通过与薄过渡层边界层上的解的适当联系，得到了扭折波的色散关系。研究了波浪的振荡频率和阻尼率与扭转参数和纵向波数的关系。对于本文所考虑的通量管参数，我们得到快速阻尼的扭结波的观测。为了证明这种快速阻尼的合理性，根据方位角扭结模式数的符号，$m=+1$或$m=-1$，背景磁场必须分别具有左手或右手扭曲轮廓。对于这里考虑的模型，共振吸收只发生在扭转参数是在由密度对比度指定的范围内。
2019-09-21 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
Propagating Kink Waves in an Open Coronal Magnetic Flux Tube with Gravitational Stratification: Magnetohydrodynamic Simulation and Forward Modelling
本研究通过三维MHD模拟与前向建模，探究引力分层开放通量管中传播扭结波的特性，揭示共振吸收、密度分层对波的影响及加热机制，并提出间接观测该类波的潜在方法。
2024-06-27 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic kink waves in nonuniform solar flux tubes: phase mixing and energy cascade to small scales
磁流体动力学（MHD）扭折波在太阳大气中是普遍存在的。这些波的传播和衰减可能对太阳大气介质中能量的传输和耗散起着相关的作用。然而，在大气等离子体中，横向MHD波能量的耗散的粘性或电阻率需要非常小的空间尺度是有效的。在这里，我们从理论上研究了在非均匀太阳磁通量管由于相位混合的MHD扭结波的小尺度的产生。我们超越了基于全局准模存在的通常方法，该全局准模由于共振吸收而随时间衰减。相反，我们使用一个模式的扩展来表示MHD扭结波作为一个叠加的阿尔文连续模式，相位混合随着时间的推移。这两种技术的比较表明，模态分析是更物理透明的，并描述了全球扭结运动的阻尼和小尺度的建立，由于相混合。此外，我们讨论了共振吸收和相位混合的过程是密切相关的。它们代表了相同的基本物理机制的两个方面：由于自然发生的等离子体和/或磁场不均匀性，从大尺度到小尺度的能量级联。这一过程可能为太阳大气等离子体中横向MHD波能量的有效耗散提供必要的条件。
2015-02-13 astro-ph.SR
On the possibility of using decayless kink oscillations of coronal loops to forecast powerful solar flares and coronal mass ejections
Space Research Institute of the RAS（俄罗斯科学院空间研究所）；Institute of Solar-Terrestrial Physics of the Siberian Branch of the RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分支太阳-地球物理研究所）
本文通过运动放大和小波分析对比有无强耀斑活动区中日冕环无衰减扭结振荡，发现其行为无系统性差异，初步认为该方法不适用于预报强耀斑和日冕物质抛射。
2025-11-07 astro-ph.SR
Resonantly Damped Kink Magnetohydrodynamic Waves in a Partially Ionized Filament Thread
太阳暗条和日珥线的横向振荡经常被报道。这些振荡具有周期短（2 - 10分钟）和在几个周期后被阻尼的共同特征。扭结磁流体动力学（MHD）波模式已被提出负责所观察到的振荡，而在阿尔芬连续共振吸收和离子中性碰撞是最好的候选人是阻尼机制。在这里，我们研究的时间阻尼的扭结MHD波在一个圆柱形的，部分电离的丝状线程嵌入在日冕环境中的解析和数值。线模型是由一个直的和薄的，均匀的丝状等离子体，与横向不均匀的过渡层的等离子体的物理性质不断变化，从灯丝到日冕的条件。磁场均匀且平行于螺纹轴。我们发现，扭结模式是有效地阻尼共振吸收的灯丝振荡的典型波长，阻尼时间与观察兼容。部分电离不影响共振吸收过程，灯丝等离子体电离度只对比观测到的波长短得多的波长的阻尼很重要。据我们所知，这是第一次研究部分电离等离子体中的共振吸收现象。
2009-09-19 astro-ph.SR
Observational signatures of the coronal kink instability with thermal conduction
数值模拟结果表明，沿磁场线的热传导对日冕环扭结不稳定性的演化起着重要的作用。这项研究提出了观测签名的扭结不稳定性在长日冕环路时，平行的热传导。通过数值求解三维非线性磁流体动力学方程组，模拟了初始处于不稳定平衡状态的日冕环的演化过程。该环的长度为80 μ m，宽度为8 μ m，初始最大扭曲为Φ = 11.5 π，其中Φ是半径的函数。从TRACE 171 A波段观测到的一个高扭曲环中获得了初始环参数。从数据中生成合成观测值。这些观测量包括空间和时间平均值，以说明TRACE图像的分辨率和曝光时间。平行热传导将最大局部温度降低多达一个数量级。这意味着形成不同的谱线，并且在包括或不包括热传导的情况下，不同的内部回路结构是可见的。然而，响应函数对宽范围的温度进行采样。结果是，包含平行热导率对观测特征的影响并不像最高温度的数量级降低所暗示的那样大;净效应是模糊了环结构的内部特征。
2011-11-02 astro-ph.SR
Coronal Loop Oscillations Observed with AIA - Kink-Mode with Cross-Sectional and Density Oscillations
首次利用太阳动力学观测站（SDO）上的大气成像组件（AIA）的观测数据，对一次日冕环振荡事件进行了详细的分析。环振荡事件发生在2010年10月16日19：05 - 19：35 UT，由M2.9 GOES级耀斑触发，位于窄角CME的高倾斜圆锥内。这一振荡事件有一些不寻常的特点：（一）在垂直极化的扭结模式振荡的激发（在环平面内）;（ii）具有相同周期的耦合横截面和密度振荡;（iii）在观察到的四个扭结模式周期的持续时间内没有可检测到的扭结振幅阻尼（$P=6.3$ min）;（iv）具有略微不同的（$\approx 10%$）周期的多回路振荡;以及（v）相对较冷的回路温度$T\approx 0.5$ MK。我们采用了一种新的方法，从耀斑触发延迟和扭结模式周期推导出的Alfvénic速度比导出振荡环外部和内部的电子密度比，即，$n_e/n_i=(v_A/v_{Ae})^2=0.08\pm0.01$。弯折模式和横截面振荡的耦合可以解释为垂直偏振模式中的环长度变化的结果。我们使用STEREO/EUVI-A数据通过立体三角测量确定确切的足迹位置和环路长度。我们使用HMI/SDO磁记录数据和位场模型模拟振荡环中的磁场，并发现与磁场的地震学值$B_{kink}=4.0\pm0.7$ G在两个因子内一致。
2011-05-11 astro-ph.SR
Three-Dimensional Propagation of Kink Wave Trains in Solar Coronal Slabs
脉冲激发的波列在日冕地震学中具有重要意义。然而，据我们所知，它仍然要检查的三维（3D）色散传播的脉冲扭结波在直，场对齐，对称，低β，板平衡，结构只在一个横向方向。我们在这里提供了一个研究，从本征值问题的角度分析线性斜扭结模式。两个特点是数值上发现连续和步骤结构一样，一个是组和相速度可以躺在平衡磁场（$\vec{B}_0$）的两侧，另一个是组的轨迹只延伸到一个有限的角度从$\vec{B}_0$。我们证明这些功能的步骤结构的分析进展。更重要的是，我们证明了一个三维的时间依赖性模拟，这些功能显示在复杂的干涉图案的扭结波列，从本地化的初始扰动。在垂直于非均匀性方向的平面内，大时间的板引导图案被限制在$\vec{B}_0$附近的窄扇区内，其中一些波前向$\vec{B}_0$传播。我们的结论是相图和群图奠定了必要的框架，了解复杂的时间依赖性行为的脉冲波。
2022-10-28 astro-ph.SR
Resonant Damping of Kink Modes in Solar Coronal Slabs
我们研究共振阻尼扭结模式在直冠状板块，特别注意制定的横向密度分布（“剖面”）的影响。我们的工作框架中的压力，重力自由，电阻磁流体力学，我们采用耗散本征模的角度来看。密度分布被限制为一维的，但仍然允许采取以连续过渡层连接均匀内部到均匀外部为特征的通用形式。色散关系（DR）推导出在薄边界的限制，产生的本征频率的解析表达式，概括已知的结果在各个方面。我们发现，分析，而不是数值解薄边界DR服务更好地验证我们的自洽电阻解决方案的目的。更重要的是，本征频率被发现是敏感的配置文件的规格，虚部的实部的比率很容易变化的两个因素时，一个配置文件被用来代替另一个。我们的本征模计算也检查的上下文中的脉冲激发扭结波，这表明共振吸收的重要性，充分倾斜的组件时，空间尺度的激励器是可比的板半宽。
2021-05-14 astro-ph.SR
On the nature of transverse coronal waves revealed by wavefront dislocations
日冕波是日冕中等离子体动力学的一个重要方面。波前位错是自然界中大多数波的拓扑特征，也是磁流体力学波的拓扑特征。日冕波中有位错吗？位错的发现和解释可以揭示传播波的性质和特征，它们在日冕中的相互作用以及一般的等离子体动力学。我们积极识别位错的冠状波观测的冠状多通道偏振仪（CoMP）的发射日冕线的多普勒频移的奇点。我们研究了可能的奇异性，可以预期在冠状波，并试图重现所观察到的位错的本地化和频率的外观。观测到的位错只能用沿日冕磁场传播的不同频率的扭折波和香肠波模的干涉来解释。在横向于传播的平面中，振荡等离子体的横截面必须小于空间分辨率，并且两个波导致通过投影到视线上而混合的净纵向和横向速度分量。阿尔文波可以负责的扭结模式，但磁声香肠模式是必要的，在所有情况下。不包括更高（长笛）模式。扭结模式的压力幅值小于香肠模式的压力幅值，但其观测到的速度较大。这使位错集中在环的顶部。为了解释位错，任何日冕波的模型都必须包含扭结波和香肠波模式的同时传播和干涉，这两种模式的频率相当但不同，香肠波的振幅比扭结波的振幅小得多。
2015-05-13 astro-ph.SR
A Self-consistent Model for the Generation of Coronal Condensations: The Effects of Turbulent Wave Dissipation
KU Leuven（荷语鲁汶大学）；NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；LPC2E, OSUC, Univ Orleans, CNRS, CNES（奥尔良大学、法国国家科学研究中心、法国国家航天研究中心）
本研究利用UAWSoM模块进行2.5维模拟，发现阿尔芬波不触发日冕凝聚体，而扭结波在精细结构半径约100公里时可触发形态独特的日冕雨，且两种波留下不同热力学特征。
2026-09-15 astro-ph.SR
Period Increase and Amplitude Distribution of Kink Oscillation of Coronal Loop
日冕环在太阳大气中普遍存在。这些环圈困扰了天文学家半个多世纪。太阳磁震学（SMS）提供了一种独特的方法来约束日冕环的物理参数。在这里，我们研究了由大气成像组件（AIA）观测到的日冕环振荡的演变。我们测量的几何和物理参数的环路振荡。特别是，我们发现，在三个振荡周期的振荡的平均周期从1048增加到1264秒。我们采用差分发射测量方法，并应用SMS工具。分析了环内外密度的演化。我们发现环内密度的增加和环上磁场强度的减小是振荡周期增大的主要原因。此外，我们还发现该回线的振幅分布不同于均匀回线的振幅分布。有人提出，沿环的磁场强度分布，而不是密度分层是负责这种偏差。周期和振幅分布的变化提供了，在SMS方面，一个新的和前所未有的洞察日冕循环诊断。
2018-03-19 astro-ph.SR
Observational evidence of resonantly damped propagating kink waves in the solar corona
在这封信中，我们建立了明确的证据，共振吸收阻尼机制，通过分析观测数据，从新的日冕多通道偏振仪（CoMP）。该仪器已经确定，在太阳日冕中存在普遍传播的低振幅（$\approx$ 1 km s $^{-1}$）阿尔文波，频率范围很广。从磁流体力学（MHD）波理论实际解释这些波的扭结模式，他们应该表现出一个频率依赖的阻尼长度，由于共振吸收，由TGV关系表明，横向等离子体不均匀性在日冕磁通量管导致他们作为自然的低通滤波器。结果发现，所观察到的频率依赖于阻尼长度（高达约8兆赫）可以解释的扭结波解释，此外，空间平均平衡参数描述的长度尺度的横向等离子体密度不均匀性的系统的日冕环是一致的，从TRACE观测站扭结模式的估计值的范围。
2010-07-07 astro-ph.SR
What Determines the Brightness of the Magnetically Open Solar Corona?: Insights from Three-dimensional Radiative Magnetohydrodynamic Simulations and Observations
本研究结合三维MHD模拟与SDO观测，发现磁开放日冕亮度可与宁静区相当，由光球磁活动总能量输入决定，指出现有日冕洞识别阈值与磁场外推方法存在局限，为解决开放通量问题提供了新依据。
2025-10-30 astro-ph.SR physics.space-ph
A Statistical Study of Short-period Decayless Oscillations of Coronal Loops in an Active Region
日冕环振荡是日冕中的一种常见现象，通常分为衰减振荡和无衰减振荡。利用太阳轨道器上的极紫外成像仪（EUI）的高分辨率观测资料，统计研究了活动区日冕环短周期（<200 s）的小尺度横向振荡，NOAA 12965.在EUI 174 A图像中共识别出111个冠状环，它们都显示出没有任何明显衰减的横向振荡，被认为是无衰减振荡。振荡周期约为11秒至185秒，中位周期为40秒。因此，它们也被称为短周期振荡。相应的环路长度从约10.5微米到30.2微米，并建立了强烈的依赖性的振荡周期的环路长度，表明短周期振荡是在本质上的扭结模式驻波。根据日冕地震学，扭折速度被测量到约为330 - 1910 km/s，日冕环中的磁场强度被估计为约4.1 - 25.2 G，而无衰减扭折振荡携带的能通量大约在7 W m ^（-2）到9220 W m ^（-2）之间。我们的估计表明，短周期无衰减扭折振荡携带的波能量不能支持活动区的日冕加热。
2022-12-17 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
Propagating Kink Waves in Chromospheric Jet-like Structures and Coronal Plumelets
Shandong University（山东大学）；Nanjing University（南京大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）
通过Solar Orbiter上的EUI-HRI数据，首次观测到色球喷流状结构中反向激波的传播，其与相关日冕喷流结构的横向振荡周期相似，3D MHD模拟验证了该波的传播过程，揭示了横向波在能量从日球层向日冕传输中的作用。
2026-03-26 astro-ph.SR
The Effect Of Cooling On Driven Kink Oscillations Of Coronal Loops
自从20年前观测到日冕环中的驻波扭折振荡以来，人们在观测和理论上对它进行了广泛的研究。几乎所有的驱动日冕环振荡（例如，通过耀斑）观察到阻尼随着时间的推移，往往与高斯或指数的轮廓。然而，有趣的是，理论上已经表明，如果日冕环系统中存在冷却，某些振荡的振幅可以从高斯或指数分布中修改。实际上，在某些情况下，振荡幅度甚至可以随时间增加。在这篇文章中，我们分析了太阳动力学天文台的大气成像组件（SDO/AIA）观测到的耀斑驱动的日冕环振荡，以研究冷却模型是否可以解释振荡的振幅分布，以及是否可以在几个SDO/AIA过滤器的强度演变中找到冷却的暗示。在该回路系统的振荡期间，扭结模式振幅似乎不同于典型的高斯或指数分布，其中存在振幅增加的一些提示。冷却日冕环模型的应用使我们能够估计环和背景等离子体之间的密度比，返回的比值在2.05-2.35之间。总的来说，我们的研究结果表明，考虑日冕环系统的热演化可以使我们更好地描述这些结构中的振荡，并返回更准确的环的物理性质的估计（例如，密度、刻度高度、磁场强度）。
2019-05-30 astro-ph.SR math-ph math.MP
Contribution of phase-mixing of Alfvén waves to coronal heating in multi-harmonic loop oscillations
日冕环的扭结振荡被详细地观察和研究，因为它们通过MHD地震学提供了对日冕环结构的独特探测，并通过Alfvén波的相位混合提供了对日冕加热的潜在测试。特别是，最近的观察表明，除了基模之外，环路的驻振荡通常还涉及更高的谐波。这些扭结振荡的阻尼解释模式耦合与阿尔文波。我们调查的后果波为基础的日冕加热的高次谐波和日冕加热观测签名，我们可以用来推断高次谐波扭结振荡的存在。我们进行了一组非理想的磁流体动力学模拟，通过模式耦合的磁通管的扭结振荡的阻尼建模。我们的MHD模拟参数的基础上的地震反演的观察，其中的前三个谐波检测。我们研究了阿尔文波的相位混合，导致系统中的热沉积，我们应用地震反演技术的MHD模拟输出。我们发现由于扭结振荡的阻尼触发的阿尔文波的相位混合引起的加热相对较小，但是我们可以说明i）由于随后的低阶谐波阻尼，加热位置如何漂移。我们还解决了高次谐波和边界壳层的宽度在能量沉积中的作用。我们的结论是，由于相混合的日冕加热似乎没有提供足够的能量来维持太阳日冕的热结构，即使在多谐振荡，这些振荡的发展中发挥抑制作用的较小尺度的结构。
2018-04-27 astro-ph.SR
Measurements of the solar coronal magnetic field based on coronal seismology with propagating Alfvenic waves: forward modeling
本文建立引力分层磁通量管的MHD模型并激发向上传播的扭结波，通过正向建模合成Fe XIII谱线并利用日冕震学推断磁场，验证了该方法可靠性并分析了测量误差因素。
2024-11-13 astro-ph.SR
MHD simulations of the eruption of coronal flux ropes under coronal streamers
利用三维磁流体动力学（MHD）模拟，我们研究了日冕流下的日冕通量绳的爆发和日珥爆发的发展。我们初始化一个日冕头盔流光，我们施加在下边界的扭曲的磁环的一部分缓慢出现的准稳态解。结果，在拖缆下建立准平衡磁通绳。随着不同大小的流光和不同的长度和总扭曲的出现磁通绳，我们发现不同的情况下，从准平衡到爆发的演变。在宽拖缆的情况下，磁通绳保持良好的约束，直到有足够的扭曲，使其首先发展的扭结不稳定性，并通过一系列的扭结，限制状态与高度增加，直到它最终发展为“疝样”喷射喷发。对于显著扭曲的磁通绳，由于逃逸辐射冷却，在扭曲磁力线的下降处形成日珥凝聚。一旦形成，尽管是低等离子体$β$，但由于日珥重量，日珥携带场变得显著非无力。当磁绳喷发时，我们得到了日珥的喷发，它显示了沿着喷发的磁绳腿的大量排水。日珥可能不会显示出扭结的形态，即使通量绳变得扭结。另一方面，在窄拖缆的情况下，具有小于1个缠绕的扭转的通量绳可以经由环面不稳定性的开始而爆发。
2017-06-19 astro-ph.SR
Horizontally and vertically polarized kink oscillations in curved solar coronal loops
本文通过理想MHD三维模拟研究弯曲日冕环的水平与垂直偏振扭结振荡，发现密度分层会显著增大水平偏振频率偏差，并首次证实波隧穿侧向泄漏弱于共振吸收。
2024-04-08 astro-ph.SR
Soft X-ray emission in kink-unstable coronal loops
太阳耀斑与热耀斑等离子体产生的强烈软X射线辐射有关。扭折不稳定的扭曲磁通绳提供了一个磁能量源，它可以被脉冲释放，并解释耀斑等离子体加热。我们用MHD模拟计算了扭结不稳定冕环中热X射线发射的时间演化，并结合太阳耀斑观测讨论了计算结果。该模型由一个高度扭曲的环嵌入在一个区域的均匀和无扭曲的日冕磁场。我们让扭结不稳定性的发展，计算的等离子体的性质（密度，温度）的循环中的演变，而不考虑与色球的质量交换。然后，我们推导出的X射线发射特性的等离子体在整个耀斑插曲。在不稳定性的初始阶段，等离子体加热主要是绝热的。当不稳定性饱和时，欧姆扩散接管，导致强烈和脉冲加热（> 20 MK），导致X射线发射的快速增强和热X射线光谱的硬化。等离子体的温度分布变宽，发射测量强烈依赖于温度。在温度T > 9 MK时，等离子体出现显著的排放测量。当磁通量-绳与背景通量重新连接时，其然后朝着较低能量状态逐渐松弛。环等离子体遭受较小的零星加热事件，但冷却下来传导。总的热X射线发射在此阶段缓慢衰减，发射测量分布的高温分量收敛到幂律分布$EM\propto T^{-4.2}$。从X射线发射图直接推导出的扭曲量大大低于模拟磁通绳中的最大磁扭曲。
2014-12-09 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic simulation of coronal mass ejections using interplanetary scintillation data observed from radio sites ISEE and LOFAR
行星际闪烁（IPS）是探测行星际空间日冕物质抛射（CME）的有效工具。全球磁流体动力学（MHD）模拟的日光层，这通常是用来预测的CME的到来和地理有效性，可以改善使用IPS数据。在这项研究中，我们展示了一个MHD模拟，包括IPS数据从多个站，以改善CME建模。2017年9月9日至10日发生的CME是在2017年9月10日至12日期间使用名古屋大学空间地球环境研究所（ISEE）的低频阵列（LOFAR）和IPS阵列进行观测的，因为它们通过内日光层进行跟踪。我们模拟CME的传播使用全球MHD模拟，SUSANOO-CME，其中CME被建模为spheromak，和IPS数据合成的模拟结果。MHD模拟表明，日冕物质抛射在行星际空间合并，形成了复杂的IPS g级分布的天空地图。我们发现，与仅从ISEE站点拟合这些模拟时的测量结果相比，最适合LOFAR和ISEE数据的MHD模拟提供了更好的CME重建以及对其到达地球的更好预测。在本研究中，更多的IPS数据从多个站在不同的地方时间，可以帮助重建的全球结构的CME，从而改善和评估CME的模拟。
2022-09-26 astro-ph.SR physics.space-ph
Transition from decaying to decayless kink oscillations of solar coronal loops
本文利用低维自振荡模型研究太阳日冕环扭结振荡从衰减到无衰减的转变，发现阻尼模式取决于初始振幅和耦合参数，且非指数型衰减，可解释扭结振荡事件的相对罕见性。
2024-06-11 astro-ph.SR physics.plasm-ph
