Revised Group Sunspot Number for 1640, 1652, and 1741
一些研究表明,我们对1640年、1652年和1741年太阳活动的认识还可以提高。在这篇文章中,我们从原始观测结果中修正了这些年的年度太阳黑子数。对于1640年、1652年和1741年,我们分别得到了校正值15.2、1.8和27.3(而不是原始值15.0、4.0和57.7)。
2013-07-10 astro-ph.SR
Rieger-type periodicity in the total irradiance of the Sun as a star during solar cycles 23-24
上下文总的太阳辐照度允许使用太阳作为一颗恒星来研究最近空间飞行任务中恒星光变曲线的观测。目的。我们的目标是研究如何在太阳活动指数中观察到的中期周期性影响太阳总辐照度。方法.利用SATIRE-S和SOHO/VIRGO资料,研究了太阳活动周23-24期间太阳总辐照度在Rieger型周期时间尺度上的周期性变化。然后,我们比较了太阳总辐照度振荡的功率谱,太阳黑子和光斑数据,以确定其贡献。结果TSI数据的小波分析显示,在第23个周期中,强峰值出现在180天和115天,而第24个周期显示170天和145天的周期。太阳黑子和光斑数据中有几个时期在太阳总辐照度中看不到,因为它们可能通过同时变亮(光斑)和变暗(太阳黑子)而相互抵消。Rieger型周期性可能是由内部发电机层中的磁Rossby波引起的,其中太阳周期性磁场产生。因此,观测到的太阳总辐照度周期和波色散关系使我们能够估计发电机磁场强度为10-15 kG。结论.太阳总辐照度可以用来估算发电机层的磁场强度。这一工具在利用空间飞行任务获得的光变曲线估计类太阳恒星的发电机磁场强度方面具有重要意义。
2021-08-09 astro-ph.SR
On the variability of total solar irradiance
了解大气顶部太阳总辐照度(TSI)的变化对于确定太阳对气候变化的影响至关重要。卫星测量的TSI数据仅在过去32年中可用。但是有机会根据观测到的太阳活动的变化来估计近似的每日TSI值。一种常见的方法是使用沃尔夫太阳黑子数的数据。从1978年开始的DAVOS TSI的一系列每日数据进行了比较,与每日的沃尔夫数的值和相应的估计每日汇总太阳黑子面积。我们的目标是使用已建立的相关性来后报早期的TSI值。现有的太阳活动数据使我们能够重现19世纪70年代的TSI粗略估计。
2012-09-03 astro-ph.SR
Solar total and spectral irradiance reconstruction over the last 9000 years
太阳辐照度及其光谱分布的变化是地球气候的主要自然驱动因素之一。然而,辐照度测量只能持续不到40年,而评估太阳对地球的影响需要更长的记录。这项工作的目的是提供最新的基于物理学的重建太阳总辐照度和光谱辐照度(TSI/SSI)在过去的九千年。宇宙成因同位素14 C和10 Be在自然档案中的浓度已经通过一系列基于物理学的模型转换为十年平均太阳黑子数量。TSI和SSI的重建与更新的SATIRE模型。对每个同位素记录单独进行重建,以及对它们的合成进行重建。我们提出了有史以来第一次SSI重建在过去的9000年,从个人14 C和10 Be记录,以及从他们的最新复合材料。重建采用基于物理的模型来描述过程中每个步骤所涉及的过程。基于14 C和10 Be两种不同宇宙成因同位素记录的辐照度重建结果表明,尽管它们在地球大气中的地球化学路径不同,但它们的长期趋势一致。在过去的9000年中,重建的长期变化TSI的顺序为0.11%,或1.5 W/m2。蒙德极小期之后,宇宙成因同位素的重建与直接太阳黑子数观测的重建是一致的。此外,在19世纪,使用同位素记录重建的辐照度与Chatzistergos等人(2017)从太阳黑子数重建的一致性优于WDC-SILSO系列(Clette等人2014)的重建,卡方值较低。
2018-11-08 astro-ph.SR
The total solar irradiance, UV emission and magnetic flux during the last solar cycle minimum
我们分析了太阳总辐照度(TSI)和光谱太阳辐照度作为紫外线发射(UV)在波长范围115-180 nm,在SORCE(太阳辐射和气候实验)的框架内的仪器TIM和SOLSTICE观察到的第23和第24周期之间的长太阳极小期。小波分析揭示了太阳黑子活动纬向带的磁通量增加,伴随着太阳活动复合体表面自转时标的TSI和UV的增加。当太阳活动的长寿命复合体存在时,中纬磁通量和TSI/UV之间出现同相相干结构。这些复合体与光球层下长寿命的磁场源有关,它们是由在同一纵向区域重新出现的磁通量维持的。在深太阳极小期(没有太阳黑子的时期)的相干结构已被发现,其中的综合中纬度磁通量之间的相位是提前的总太阳辐照度的时间尺度上的表面旋转。
2013-07-23 astro-ph.SR
Revised historical solar irradiance forcing
上下文对于历史上太阳强迫的幅度没有共识。蒙德极小期和现在时间之间的太阳总辐照度差异的估计幅度在0.1到6 W/m2之间,使得对过去和未来气候的模拟不确定。这种分歧的一个原因是太阳辐照度重建模型中宁静太阳亮度的应用演变。这项工作解决了安静的太阳模型的选择和更新的太阳磁场活动代理对太阳强迫重建的作用。目的。我们的目标是建立一个合理的范围内的太阳辐照度变化的十年到千年的时间尺度。方法.光谱太阳辐照度(SSI)计算为来自太阳黑子本影/半影、面和宁静太阳的贡献的加权和,这些贡献是用光谱合成代码NESSY预先计算的。介绍了太阳黑子和光斑贡献的活动带和太阳最安静态的新结构模型。我们假设安静的太阳的亮度随时间的变化成比例的长期(22年平滑)变化的太阳调制潜力。结果一个新的重建的TSI和SSI覆盖期间6000 BCE - 2015 CE。该模型很好地模拟了卫星时代的太阳辐照度变化。蒙德和最近的最小值之间的TSI变化范围在3.7和4.5 W/m2之间,这取决于所施加的太阳调制电位。一个新的最安静的太阳模型的实施减少了,大约两个因素,相对的太阳强迫相比,以前最大的估计,而更新的太阳调制潜力的应用程序增加了蒙德极小期和目前的强迫差异25- 40%。
2018-04-01 astro-ph.SR
Reconstructed Total Solar Irradiance as a precursor for long-term solar activity predictions: a nonlinear dynamics approach
从1978年以来的精确卫星测量中可以获得太阳活动最大值和最小值之间约0.1%的总辐照度变化,因此不能提供关于长期趋势的有用信息。最近,Krivova等人,2007年,根据太阳磁场表面分布的变化,使用适当的模型,重建了从蒙德极小期结束到现在的总太阳辐照度。后者是使用简单但一致的物理模型从太阳黑子数量的长期历史记录中计算出来的。有许多种类的太阳活动周期行为的预测方法,根据不同的直接太阳活动指数或各种有价值的代理。特别是,基于前兆的方法,利用给定的代理指数来预测太阳活动的未来演变。太阳黑子数量的长期时间序列,使我们能够提前几年可靠地预测下一个太阳活动周期的行为。在以前的论文中,我们预测了未来太阳活动周期的全形状曲线,使用适当的非线性动力学方法应用于每月平滑的太阳黑子数。特别是,我们证明了一个足够可靠的相位振幅预测当前的太阳活动周期24,需要的知识的初始增加阶段的周期跨越至少两年。本文的目的是用同样的非线性方法和重建的太阳总辐射作为太阳活动的代用指标,对至少连续三个太阳活动周的太阳活动提前多年作出一个可靠的长期预报。
2012-05-22 astro-ph.SR
A Revised Collection of Sunspot Group Numbers
我们描述了一个修订的收集太阳黑子群的数量从1610年到现在。这个新的收集是基于Hoyt和Schatten的工作(Solar Phys. 179,189,1998)。主要变化是取消了蒙德极小期(以下简称蒙德极小期)期间的大量观测,并纳入了几个长系列观测。还描述了许多微小的变化。此外,我们已经计算出活跃日的百分比在MM从这个新的收集作为一个可靠的指数的太阳活动。因此,在这项工作中获得的太阳活动水平高于使用原始Hoyt和Schatten数据获得的水平,尽管它仍然符合太阳活动的最小值。新的收藏品以数字格式提供。
2016-09-15 astro-ph.SR
Modelling Stellar Irradiances II: Correlations of solar irradiances with proxies of activity along a cycle
本文利用SDO EVE半个太阳活动周的EUV强谱线辐照度,系统比较Mg II指数、太阳黑子数等代理的相关性,发现Mg II指数对冕线拟合最佳,并基于线性关系建立辐照度模型,同时提供DEM分析结果和实用推导例程。
2025-04-11 astro-ph.SR
Nonextensivity in the solar magnetic activity during the increasing phase of solar Cycle 23
在本文中,我们分析了太阳黑子指数数据中心(SIDC)的每日太阳黑子数的行为,平均磁场强度从国家太阳天文台/基特峰(NSO/KP)和总太阳辐照度从处女座/SoHO的手段,在$q$ -三重态,出现在非广延统计力学的背景下。平均太阳磁场的分布表现出两种不同的行为,$q$ -高斯尺度为1至16天和高斯尺度超过32天。后者对应于平衡状态。太阳总辐照度的分布在128天及更长的时间尺度上也表现出两种不同的行为(近似为高斯),与统计平衡和$q$ --在$<$ 128天尺度上为高斯相一致。太阳黑子数的分布显示出与时间尺度无关的$q$ -高斯分布,与非平衡态一致。所获得的值(“$q$ -三重”$\equiv$ $\{$ $q$ $_{stat}$、$q$ $_{sen}$、$q$ $_{rel}$ $\}$)证明上述数据的高斯或$q$ -高斯行为显著依赖于时间尺度。这些结果表明,分析的数据集具有很强的多重分形行为,多重分形水平从太阳黑子数到太阳总辐照度逐渐降低。此外,我们还发现了$q_{stat}$和$q_{sen}$之间数值上满足的对偶关系.
2010-09-26 astro-ph.SR
Sunspot Bright Points
我们使用通过宽带滤波成像仪和斯托克斯偏振计数据获得的通量校准图像,这些数据是由Hinode航天器上的太阳光学望远镜获得的,用于研究太阳黑子内部和周围亮点的特性。选取孤立性较好的亮点,并根据其位置将其分为本影点、周边本影点、半影颗粒和G带亮点。大多数亮点都小于150公里。较大的点大多与半影特征相关。亮点在本影上的分布并不均匀,而是优先分布在半影边界附近和本影的快速衰减部分。的亮点,来自使用连续辐射的色温,是在4600 K至6600 K的范围内与冷的位于本影。温度随着中心到外部的距离而增加。的G-带,CN-带和CaII H通量的亮点作为其蓝色波段亮度的函数连续增加,在一个非线性的方式,不像他们的红色和绿色对应。这与通量管的局部加热耗尽分子浓度导致不透明度降低从而导致更深和更热层暴露的模型一致。CaII H辐照度的散射比G波段和CN波段辐照度高。亮点的光变曲线表明,这些位置的亮度增强持续约15至60分钟,而亮点外的点的对比度最小。半影边界附近的影点与细长的血管结构有关。
2010-01-14 astro-ph.SR
The revised Brussels-Locarno Sunspot Number (1981-2015)
1981年,国际太阳黑子数的制作工作从苏黎世天文台转移到比利时皇家天文台,标志着太阳黑子数历史上一个非常重要的转变。这些最近的几十年对于将最近的现代太阳指数和通量与过去的太阳黑子数系列联系起来特别重要。然而,最近发现,从1981年到现在,太阳黑子数的规模发生了很大的变化。在这里,我们使用1981年至2015年之间的长时间站重建了一个新的平均太阳黑子数系列$S_N$。我们还使用1945-2015年35个台站的长时间序列扩展了这种重建,其中包括1981年的过渡。在这两种重建中,我们还得到了一个并行的群数系列$G_N$。我们的研究结果证实了洛迦诺试验站的变化趋势。我们还验证了1981-2015年修正系数相对于前一时期1945- 1980年的规模。通过比较新的$S_N$和$G_N$级数,我们发现这两个指数之间存在一个常数二次关系。这种代理关系导致在循环19至23期间完全恒定且与循环无关的$S_N/G_N$比率,循环24除外。我们发现我们重建的$G_N$和新的“骨干”群数之间有很好的一致性,但原始群数以及$F_{10.7}$射电通量和美国太阳黑子数$R_a$存在不均匀性。这一分析为将来实施更先进的太阳黑子数生成方法开辟了道路。特别是,我们确定了存在的不同的子集的观测站共享非常相似的个人k因子,这可能是一个关键因素,用于建立一个未来的多站参考代替过去的单一试点站。
2015-07-28 astro-ph.SR
Sunspot observations by Charles Malapert during the period 1618-1626: a key dataset to understand solar activity before the Maunder minimum
对查尔斯·马拉佩特(Charles Malapert)在1618年至1626年期间所做的太阳黑子观测进行了修订,研究了包括这些观测在内的几个文献来源。马拉珀特对这一时期太阳黑子群数量的订正计算显示了目前太阳黑子群数据库中无法获得的新信息。根据马拉珀特的这些修订记录计算出的平均太阳活动水平比根据他在当前小组数据库中的记录计算出的平均太阳活动水平高出近三分之一。比较马拉佩特和当时其他天文学家对太阳黑子的观测结果,发现它们在记录的太阳黑子群的数量和太阳黑子在日面上的位置上有很好的一致性。马拉珀特报告说,他在《太阳黑子》(包括马拉珀特所做的大部分黑子记录的文献资料)中的每幅黑子图中只记录了一个黑子群,尽管他有时会观察到几个黑子群。因此,在目前的工作中获得的太阳黑子计数马拉佩特的太阳黑子观测代表了太阳活动水平的下限对应于这些记录。
2021-03-17 astro-ph.SR
Several Populations of Sunspot Group Numbers -- Resolving a Conundrum
太阳黑子数记录与Hoyt和Schatten(1998,H&S)太阳黑子群数系列之间长期存在的差异最初通过Clette等人(2014)对太阳黑子数和太阳黑子群数系列的修订得到解决。这些修订导致了一系列持不同意见的集团数系列,而修订后的太阳黑子数系列被普遍接受。因此,差异持续存在,混乱盛行,太阳活动数据集的选择仍然是一个自由参数。社区举办的一些讲习班和后续合作努力尚未使情况明朗化。我们在这里回顾了几条证据,这些证据证实了Clette et al.(2014)提出的原始修订,并建议感知到的难题不再需要推迟接受和普遍使用修订后的系列。我们认为,太阳观测结果构成了几个具有不同属性的不同总体,这解释了该系列中的各种不连续性。这是由几个代理支持:日变化的地磁场,地磁签名的强度的日磁场,放射性核素的变化。瓦尔德迈尔效应表明,太阳黑子数的尺度在过去的270年里没有变化,而观测者沃尔夫和沃尔夫之间的一个错误的尺度因子解释了从1882年开始太阳黑子数和H&S重建的太阳黑子群数之间的差异。使用18世纪望远镜的复制品(具有类似的光学缺陷)进行的观测验证了早期太阳黑子的数量标度;而使用月分辨率(具有更多的自由度)重建的群数验证了第11个太阳活动周的大小,这是由修订后的系列给出的,而反对的系列未能满足。
2020-11-10 astro-ph.SR
Sun-as-a-star Spectral Irradiance Observations of Transiting Active Regions
主要的太阳耀斑容易发生在与大型、复杂、动态演变的太阳黑子相关的活动区大气中。这表明不仅在可见光中而且在紫外线和X射线中监测星点的演变对于了解恒星耀斑的起源和发生的重要性。为此,我们使用各种全盘面天气观测资料,对不同类型的凌日活动区进行了光谱辐照度分析。目标事件是一个孤立的太阳黑子,一尘不染的plage,并在长期安静的太阳条件下,从过去的十年中选择新兴的通量。结果表明,当黑子位于中央子午线时,可见光连续谱和太阳总辐照度变暗,而在太阳边缘附近变亮,对色球层敏感的紫外波段与光球层总无符号磁通量的变化有很好的相关性; EUV和软X射线的振幅随着特征温度的增加而增加,其光变曲线是平顶的,这是由于它们对光学薄日冕的敏感性;过境的无斑在可见光辐照度下不显示变暗,而新兴的通量在中央子午线周围的所有光变曲线中产生不对称。这里描述的多波长太阳作为一颗恒星的研究表明,日冕和光球光变曲线之间的这种时间滞后有可能探测恒星黑子上方日冕磁场的范围。此外,对过渡区温度敏感的EUV波长有时会显示出反相变化,这可以用于诊断星点周围的等离子体。
2020-08-10 astro-ph.SR
About the recalibration of the sunspot record
2015年,国际(苏黎世)太阳黑子数的计算被取消,取而代之的是一个新的“重新校准”的系列。还提出了一个新的太阳黑子数数据系列。结果,这两个最初主要在长期趋势上不同的系列被“调和”,两者的长期趋势都被最小化。这些变化导致对太阳辐照度长期变化的新重建,并重新考虑太阳活动变化对气候变化的影响。在这里,我们使用的数据,太阳黑子的数量和太阳黑子群的数量从一个单一的天文台连续和均匀的观测,以评估这些重新校准的合理性。
2017-01-22 astro-ph.SR
Modelling total solar irradiance since 1878 from simulated magnetograms
本文提出了一个新的太阳总辐照度(TSI)模型,该模型基于表面通量输运模型(SFTM)和SATIRE(光谱和总辐照度重建)模型模拟的磁图。我们的模型提供了从1878年开始的光球场和TSI分布的每日地图。我们首先计算了活动区和短暂区太阳表面的磁通量。利用太阳黑子群面积和位置的观测记录,用表面通量输运模型计算了活动区磁通量的演化。在短暂的区域中的磁通量被单独处理使用重叠周期的概念。为了模拟短暂区域周期,我们假设它们的长度和振幅与太阳黑子周期的长度和振幅有关。然后,我们使用SATIRE模型的一个版本来计算TSI。SATIRE所需的不同磁特征的区域覆盖和分布作为时间的函数,从模拟的磁图和建模的短暂区域磁通量中提取。以前计算的强度谱的各种类型的磁功能。我们的模型再现的PMOD复合TSI测量从1978年开始,在日常和旋转的时间尺度更准确地比以前版本的SATIRE模型计算TSI在这段时间内。模拟的磁图提供了一个更真实的代表性的磁场演变的光球,也使我们能够利用信息的空间分布的磁场的时间之前,观测到的磁图。我们发现,长期增加TSI自1878年以来是相当稳定的修改的治疗短暂的区域磁通量。
2014-09-05 astro-ph.SR
Revisited sunspot data: A new scenario for the onset of the Maunder minimum
蒙德极小期形成了大极小期的原型,详细了解其时间发展对处理长期太阳活动演化的太阳发电机理论具有重要影响。在这里,我们重新考虑目前的大极小的一般情况下,使用新恢复的太阳黑子观测G。马尔库塞和修订一些早期的不确定的数据,1636- 1642年期间,即,蒙德极小期开始前的一个太阳活动周期。新的和修订的数据大大改变了蒙德极小期之前的太阳黑子周期的大小,从60- 70下降到大约20,这意味着可能是一个逐渐开始的最低活动减少开始前两个周期。蒙德极小期的修订方案,通过大太阳/恒星活动极小期的范例,对太阳/恒星发电机理论的观测限制集中于长期研究和大极小期的发生。
2011-03-08 astro-ph.SR
Daniel Mögling's sunspot observations in 1626 - 1629: A manuscript reference for the solar activity before the Maunder Minimum
太阳黑子群自1610年以来一直被观测,其数量被用来评估太阳活动的幅度。丹尼尔·莫格林在1626年至1629年记录了他超过100天的太阳黑子观测,并形成了一个重要的蒙德极小期之前的太阳黑子记录数据集。在这里,我们分析了他在达姆施塔特大学和州立图书馆(ULBD)的原始手稿,以审查莫格林的个人资料和观测仪器,并得出太阳黑子群的数量和位置。在他的手稿中,我们确定了134天的确切太阳黑子群编号和3天的额外描述。我们的分析完全修改了他们的观测日期和组号,增加了19天的观测结果,并删除了8天的错误解释。我们还重新审视了Schickard和Hortensius的太阳黑子观测,并修改了他们的数据。这些结果已与当代的观察。此外,我们还根据他的黑子图推算出了黑子的位置,并将其定位在太阳两半球的日面纬度2°-23°之间。与当代的观察背景下,这些结果表明,他们的时间迁移到较低的日射纬度,并强调其位置在17世纪20年代太阳周期-12的下降阶段。他的观测可能是使用针孔和暗箱进行的,这使得莫格林可能低估了太阳黑子群的数量>~ 33% -52%。在与现代数据集进行比较时,应该注意到这种低估。
2021-02-08 astro-ph.SR
Robustness of Solar-Cycle Empirical Rules Across Different Series Including an Updated ADF Sunspot Group Series
太阳活动周期演化的经验规则构成了太阳发电机理论的重要观测约束。这包括Waldmeier规则将太阳周期的大小与其上升阶段的长度联系起来,以及Gnevyshev-Ohl规则将周期聚类为偶数周期,然后是更强的奇数周期。这些规则是建立在“经典”沃尔夫太阳黑子数系列的基础上的,最近已经基本上被重新审视,研究界发布了几个修订版。在这里,我们测试这些经验规则的鲁棒性不同的太阳黑子(群)系列1749- 1996年期间,使用四个经典的和修订的国际太阳黑子数和太阳黑子群数系列。我们还提供了一个更新的太阳黑子群系列的活动日分数(ADF)方法的基础上,使用新的太阳观测数据库。我们表明,Waldmeier规则是强大的和独立的确切的太阳黑子(群)系列:其经典和$n+1$(有关的长度$n$ -th周期的幅度($n+1$)-th周期)配方是显着或非常显着的所有系列,而其简化配方(有关的幅度周期的全长)是不显着的所有系列。发现Gnevyshev-Ohl规则对于循环8- 21的所有分析系列均具有稳健性,但在道尔顿最小值和之前不稳定。
2020-12-15 astro-ph.SR
Universal Scaling Laws for Solar and Stellar Atmospheric Heating: Catalog of Power-law Index between Solar Activity Proxies and Various Spectral Irradiances
极热的外层大气层的形成是晚型矮星(包括太阳)常见的磁活动最突出的表现之一。人们普遍认为,这些大气层,日冕,过渡区和色球层,是由磁场从恒星表面向上传输的能量耗散而加热的。这是由不同波长的谱线通量表示的,在很宽的形成温度范围内,与表面磁通量呈幂律关系,这对太阳和不同年龄和活动水平的类太阳恒星是通用的。本研究描述了太阳活动代用指标和各种谱线通量之间的幂律指数目录。与以前的研究相比,我们扩大了代理的数量,现在包括总磁通量,总太阳黑子数,总太阳黑子面积,和F10.7厘米射电通量,并进一步提高了谱线的数量的两倍。这为详细研究从日冕温度(log(T/K)=6-7)到色球温度(log(T/K)~4)的通量-通量标度律,以及重建过去太阳、F-、G-和K-型矮星以及模型恒星的各种谱线通量提供了数据。
2022-08-22 astro-ph.SR
Modelling solar irradiance variability on time scales from minutes to months
我们分析和模拟总太阳辐照度的变化从几分钟到几个月的时间尺度上,不包括由于p模式振荡的变化,使用对流和磁组件的组合。这些包括颗粒,磁网络,光斑和太阳黑子。对处女座数据的分析表明,在一天或更长的时间内,太阳的变化取决于磁场活动,但在较短的时间内几乎是独立的。我们假设,只有造粒影响太阳辐照度的变化从分钟到小时的时间尺度。粒化被描述为明亮的细胞和黑暗的泳道,根据从观察和辐射流体动力学模拟推导出的规则演变的大样本。该模型结合了高时间分辨率的磁场辐照度重建,与太阳能数据的比较揭示了良好的对应关系,除了在10至30小时的周期。这表明,该模型在这些时间段丢失了一些功率,这可能是由于用于基于磁场的辐照度重建的重建的MDI磁图的超颗粒化或灵敏度不足而导致的。我们的模型还表明,即使是空间未解析的数据(如可用于恒星)的傅立叶或小波变换的时间序列采样在高节奏可能允许恒星颗粒的属性,特别是颗粒寿命被确定。
2013-03-08 astro-ph.SR
Association Of Supergranule Mean Scales with Solar Cycle Strengths and Total Solar Irradiance
我们分析了超颗粒尺度参数的长期行为,在活跃和安静的区域(AR,QR),使用Kodaikanal数字化数据档案。该数据库提供了长达一个世纪的太阳在Ca-II K波长的每日全圆盘观测。在本文中,我们研究的超颗粒尺度的分布,在整个数据的持续时间,这表明在这两个制度相同的形状。我们发现,AR的平均尺度值总是高于QR的每一个太阳周期。平均尺度值与太阳黑子数周期振幅和太阳总辐照度(TSI)的变化高度相关。这种相关性建立了循环平均尺度作为历史数据重建的潜在校准器。我们还看到平均尺度呈上升趋势,正如TSI报告的那样。这可能为气候强迫模型提供新的输入。这些结果也让我们深入了解了强(AR)和弱(QR)磁场存在下超颗粒的不同演化情景。
2017-05-31 astro-ph.SR
Solar Irradiance Variability
长期以来,太阳一直被认为是一颗恒星,其总辐照度被称为太阳常数。它需要空间辐射计来探测太阳自转和太阳周期时间尺度上太阳辐照度的微小变化。困难的一部分是,没有其他恒定的自然日间光源可以与太阳的亮度相比。太阳辐照度变化的发现重新点燃了关于太阳对我们气候影响有多强的长期讨论。太阳变率和气候指标之间的相关性研究表明,一个不可忽视的影响。最适合观测的太阳辐照度变化机制是太阳表面的磁性特征,即太阳黑子,光斑和磁网络,几乎是所有变化的原因(尽管在短时间尺度上对流和p模式振荡也有贡献)。尽管取得了重大进展,但重要问题仍然悬而未决。因此,有一个关于辐照度在几个世纪的时间尺度上变化有多强的争论(即在蒙德极小期太阳比今天暗多少)。目前还不清楚太阳光谱在太阳活动周期中是如何变化的。这两个问题对于弄清楚太阳对我们气候的影响有多强至关重要。另一个有趣的问题是,太阳辐照度的变化与其他冷矮星相比如何,特别是现在太空观测也可以用于恒星。
2012-10-22 astro-ph.SR
Magnitudes and Timescales of Total Solar Irradiance Variability
太阳的净辐射输出在几分钟到十亿年的时间尺度上变化。直接测量的太阳总辐照度(TSI)显示的变化,在空间和光谱集成的辐射能量的时间尺度短至分钟,只要一个太阳周期。在几分钟内的~ 0.01%的变化是由对流和振荡的叠加引起的,在罕见的情况下,非常大的太阳耀斑会导致稍微更大的可测量信号。在几天到几周的时间尺度上,光球磁活动的变化对太阳亮度的影响约为0.1%。11年的太阳活动周期显示出相当的变化幅度,辐照度在太阳活动最大值附近达到峰值。由于受到仪器稳定性和空间记录持续时间相对较短的限制,长期变化较难辨别。根据太阳表面磁活动的指标,如太阳黑子、光斑和宇宙成因同位素记录,对太阳辐照度的历史重建表明,太阳亮度在几十年到几千年之间会发生变化,尽管这些变化的幅度由于它们所依赖的间接历史记录而具有很高的不确定性。恒星演化影响更长的时间尺度,并对最大的太阳变化负责。在这份手稿中,我总结了太阳的变化幅度在不同的时间制度,并讨论了辐照度记录的太阳和气候研究的相关性,以及探测太阳系外行星凌日类恒星。
2016-07-01 astro-ph.SR
Reconstructing solar irradiance from historical Ca II K observations. I. Method and its validation
太阳辐照度变化的知识对于地球气候模型和了解太阳对地球气候的影响至关重要。直接太阳辐照度测量仅在1978年之后才可用。对过去变化的重建通常依赖于太阳黑子数据。这些只提供间接的信息光斑和网络区域,这是决定性的贡献者的时间尺度上的太阳周期和更长的辐照度变化。我们的最终目标是重建过去的太阳辐照度的变化,使用历史的全盘Ca II K观测独立于太阳黑子观测描述光斑的贡献。在这里,我们开发的方法和测试它广泛使用现代CCD为基础的钙II K观测和两个摄影档案进行初步测试。我们采用精心减少和校准钙II K图像从13个数据集,如那些从默东,威尔逊山和罗马天文台。我们将它们转换为无符号磁图,然后将它们作为适应SATIRE模型的输入,以重建1978-2019年期间的TSI变化,其中直接辐照度测量可用。重建TSI分析钙II K档案同意直接TSI测量和现有的重建。该模型还返回良好的结果,不同的带通和低空间分辨率的图像所采取的数据。历史钙II K档案遭受许多不一致的,但我们表明,这些档案仍然可以用来重建TSI与合理的准确性提供的意见是准确的处理。通过使用高质量的Ca II K观测数据重建的太阳无符号磁图作为SATIRE模型的输入,我们可以重建太阳辐照度的变化几乎一样准确,直接记录磁图。
2021-09-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Reanalyses of the Sunspot Observations of Fogelius and Siverus: Two "Long-Term" Observers during the Maunder Minimum
在蒙德极小期(MM; 1645 - 1715)期间的太阳活动被认为在太阳黑子群数量和太阳黑子位置方面与现代观测中捕获的太阳活动有显著不同,而其实际振幅和分布仍在积极讨论中。在其核心时期(1650/1660 - 1700),马丁·福格利乌斯和亨利克·西韦鲁斯在现有的数据库中形成了重要的长期系列,有许多一尘不染的日子,作为MM结束前第13和第7位最活跃的观察者。已经消除了现有数据库中明显的“无尘日”的显著污染,并对核心MM中太阳周期振幅的潜在低估提出了警告。他们在整个观测期间最多报告了一个太阳黑子群,并证实了MM期间太阳活动周期的显著抑制,这也得到了胡克和威洛比的当代观测的支持。根据修正后的数据,我们还推导出了著名的太阳黑子群的位置,西维鲁斯在1671年记录了这些位置(~ N7.5° +/- 2.5°),并与卡西尼的图纸(~ N10° +/- 1°)进行了比较。它们在位置和年代学上的一致性表明,即使在MM期间,这些黑子群也可能是同一个周期性活动区(AR),其寿命也很长(> 35天)。
2020-09-30 astro-ph.SR
Intensity contrast of solar network and faculae
本研究的目的是建立观测约束的网络和光斑的连续和线芯强度对比度,特别是它们与磁场和磁盘位置的关系。采用SDO机载HMI仪器的全磁盘磁图和强度图像。明亮的磁特征,代表网络和光斑,被确定和它们的强度对比度之间的关系,在连续谱和线核心与磁图信号和日心角检查。注意尽量减少磁冠和太阳黑子和孔隙的杂散光作为网络和光斑。与早期的研究一致,在每单位磁通量的基础上,网络功能比光斑功能更亮。在连续体和线核心的强度对比有很大的不同,最值得注意的是,他们表现出相反的中心到肢体的变化。我们发现这种行为上的差异可能是由于两种光谱成分形成的不同机制。从一个简单的模型的基础上二元多项式拟合测量的对比度,我们证实了谱线的变化是一个显着的驱动力光斑的贡献,在太阳辐照度的变化。这里报道的连续对比度和文献中的差异主要来自空间分辨率和邻近太阳黑子和孔隙的磁信号处理的差异。HMI是覆盖整个太阳圆盘的精确对比度和低噪声磁图的来源。对于辐照度研究,重要的是不仅要考虑连续谱的贡献,还要考虑谱线的贡献。为了不低估太阳辐照度的长期变化,辐照度模型应考虑到与低磁通量的磁性特征相关的每单位磁通量的较大对比度。
2013-02-06 astro-ph.SR
A Curious History of Sunspot Penumbrae
格林威治皇家天文台从1874年5月到1976年汇编的太阳黑子群面积的每日记录表明,较小的太阳黑子群的半影区有一个奇怪的历史。平均而言,当太阳黑子群的总面积从100微赫姆增加到2000微赫姆(一微赫姆是太阳半球面积的百万分之一)时,太阳黑子群的半影面积与本影面积的比率从5增加到6。这种关系并不随太阳黑子群的纬度或太阳黑子周期的相位而有很大的变化。然而,对于总面积小于100微赫的太阳黑子群,这一比例在历史记录中发生了显著而系统的变化。从1874年到1900年,这些最小的太阳黑子的比例接近5.5。在1905年迅速上升到7以上之后,到1930年平稳下降到3以下,然后在1961年平稳回升到7以上。然后从1965年到1976年又回到了5.5附近。从1905年到1961年的平稳变化表明,没有任何迹象表明,任何阶跃式的变化可能归因于设备或人员的变化。太阳活动的整体水平在这段时间内单调增加,当半影与本影面积比下降到不到峰值的一半,然后返回。如果这一历史可以通过其他观察来证实(例如,山威尔逊或Kodaikanal),它可能会影响我们对半影形成的理解,我们的发电机模型,以及我们对太阳辐照度历史变化的估计。
2013-04-30 astro-ph.SR
Reconstruction of annual solar irradiance over the last three millennia
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系统研究所);Technical University of Braunschweig(布伦瑞克工业大学);School of Space Research, Kyung Hee University(庆熙大学空间研究学院);Space Physics and Astronomy Research Unit and Sodankylä Geophysical Observatory, University of Oulu(奥卢大学空间物理与天文学研究单元及索丹屈莱地球物理观测站)
本研究提出了一种基于物理的重建方法,用于过去三千年内总太阳辐照度(TSI)的年度重建,利用最新的太阳黑子数系列数据扩展SATIRE-T模型,以评估长期太阳变率及其对地球气候的影响。
2026-05-21 astro-ph.SR
Reconstruction of total and spectral solar irradiance from 1974 to 2013 based on KPVT, SoHO/MDI and SDO/HMI observations
太阳总辐照度和光谱辐照度是评估太阳对地球气候变化影响的关键参数。我们提出了使用SATIRE-S模型从1974年到2013年获得的每日太阳辐照度的重建,该模型基于KPVT,SoHO/MDI和SDO/HMI的全圆盘观测。SATIRE-S将太阳辐照度在大于一天的时间尺度上的变化归因于光球磁性。太阳光谱重建从明亮的磁功能和太阳黑子的日常数据中使用这些磁结构的模拟强度谱的表观表面覆盖。我们交叉校准了各种数据集,协调了模型输入,以产生一个一致的时间序列作为输出。该模型复制了92%的PMOD TSI复合材料的变化,包括1996年和2008年太阳活动周期最低点之间的长期下降。该模型还再现了观测到的莱曼α辐照度和镁II指数的变化。UARS和SORCE飞行任务的紫外线太阳辐照度测量值在开始表现出不一致的旋转和周期性变率之前,在约180 nm处是相互一致的,这表明仪器效应尚未得到解决。结果,模型和测量之间的一致性在该波长以上开始恶化。与早期的类似调查一样,重建无法重现SORCE/SIM SSI的总体趋势。我们认为,从缺乏明确的太阳活动周期调制SIM记录和仪器和TSI记录的总通量之间的不一致,不明仪器的趋势是存在的。重建结果与多个来源的观测结果一致,证明了其有效性。它还提供了进一步的证据,证明光球磁性是太阳辐照度在大于一天的时间尺度上变化的主要驱动力。
2015-07-05 astro-ph.SR
How faculae and network relate to sunspots, and the implications for solar and stellar brightness variations
全球光斑和网络覆盖与太阳黑子的关系与太阳和类太阳恒星的亮度变化有关。我们扩展了早期的研究,发现太阳系与太阳黑子面积之比随着太阳黑子的总覆盖率而减小。色球指数和封闭在网络和光斑中的总磁通量,在此称为“光斑指数”,由光斑和网络存在的量调制。我们探讨了各种光斑和太阳黑子指数之间的关系,通过一个经验模型,考虑到活跃地区的演变。该模型被纳入总太阳辐照度(TSI)模型。这里提出的模型复制了大部分观察到的光斑指数的变化,并且比早期的模型更好。与最近的研究相反,我们发现光斑和太阳黑子指数之间的关系在过去四十年中是稳定的。该模型表明,与太阳光斑面积比一样,色球发射和总网络以及光斑磁通量的变化与太阳黑子面积的比值随后者而减小。TSI模型表明,来自光斑和网络的TSI过剩与来自太阳黑子的TSI不足之比也随着太阳黑子面积的增加而下降,其结果是TSI随着太阳黑子面积的增加而增加的速度比这两个量彼此成线性比例时要慢。TSI模型外推到更高的活动水平表明,在观测到类太阳恒星从随着活动增加而变得更亮到变得更暗的活动范围内,TSI的活动依赖性表现出类似的转变,因为太阳黑子变暗开始比光斑变亮更快地随着活动而上升。这支持了对类太阳恒星的这种行为的解释,即从系斑主导过渡到斑点主导。
2020-10-05 astro-ph.SR
Total Solar Irradiance during the Last Five Centuries
太阳总辐照度(TSI)在几分钟到几个世纪的时间尺度上变化。在短时间尺度上,由于湍流对流和声振荡产生的强度波动的叠加,它会发生变化。在更长的时间尺度上,它的变化是由于光球的磁活动,主要是因为太阳黑子引起的光斑变亮和变暗。虽然自20世纪70年代以来已经从太空监测了现代TSI变化,但更长时期内的TSI变化只能使用磁特征的历史观测(可能由通量传输模型支持)或宇宙成因同位素的测量(例如,树轮和冰芯中的\textsuperscript{14} C或\textsuperscript{10} Be)浓度。在过去几个世纪,特别是在17/18世纪蒙德极小期,TSI的重建对于研究气候影响至关重要。为了分离辐照度变化的时间分量,特别是长期变化的磁周期,我们通过应用经验模态分解算法分解了与磁特征和太阳调制电位$Φ$的历史观测相关的信号。因此,重建是经验性的,不需要任何特征对比或场传输模型。蒙德极小期期间的平均值与当前值之间的评估差异为$\simeq2.5 Wm^{-2}$。此外,它显示,在上个世纪的上半叶,$\simeq 1.5 W m^{-2}$的增长在本世纪中叶左右停止,在接下来的50年中保持不变,除了由于太阳周期的调制。
2022-09-20 astro-ph.SR
A Relationship between the Solar Rotation and Activity Analysed by Tracing Sunspot Groups
格林尼治太阳光日射结果(GPR)、美国空军太阳光学观测网络和国家海洋与大气管理局(USAF/NOAA)以及德布勒森太阳光日射数据(DPD)数据库在1874年至2016年期间的太阳黑子位置被用来计算太阳差异旋转参数$A$和$B$的年度值。将计算得到的差旋参数与太阳活动水平进行了比较。我们发现,在1977 - 2016年期间,太阳在最小活动时的旋转差异大于最大活动时。使用最近修订的太阳黑子数发现赤道自转和太阳活动之间的负相关。赤道自转率的长期下降伴随着活动的增加,在20世纪后期停止。有人指出,当赤道自转速度的一个显着的峰值期间观察到的活动最小,下一个最大值的强度小于前一个。
2017-11-10 astro-ph.SR
A new approach to long-term reconstruction of the solar irradiance leads to large historical solar forcing
在50到1000年的时间尺度上,太阳变量是过去气候变化自然强迫的最有可能的候选者。这种认识的证据是,陆地气候与太阳活动正相关。在过去的10,000年里,太阳的活动经历了巨大的变化,人们曾多次尝试重建太阳辐照度。虽然在过去的几百年里,人们对太阳强迫是如何变化的有着普遍的共识-所有的重建都与太阳活动成正比-但在太阳强迫的大小上存在着科学上的争议。本文给出了1610年至今130 nm-10 $μ$ m波段太阳总辐射和光谱辐射的年分辨率重建和全新世的22年分辨率重建。我们假设宁静太阳在时间上的最小状态对应于目前太阳上观测到的最安静区域。然后,我们使用现有的长期代理的太阳活动,这是$^{10}$ Be同位素浓度在冰芯和22年的平滑的中子监测数据,现在安静的太阳和安静的太阳的最低状态之间的插值。这决定了太阳变化的长期趋势,然后与根据太阳黑子数计算的11年活动周期叠加。从约公元前7000年到现在的时间依赖的太阳光谱辐照度,然后使用一个国家的最先进的辐射代码。我们得出一个总的和光谱的太阳辐照度,大大低于在蒙德极小期比今天观察到的。这一差异明显大于最近文献中发表的其他估计。间接影响气候的太阳紫外线变化幅度也超过了先前的估计。我们详细讨论了导致我们得出这一结论的假设。
2011-02-23 astro-ph.SR
Scrutinizing the relationship between plage areas and sunspot areas and numbers
对过去太阳活动的研究和重建需要关于太阳黑子以及光斑/谱斑和网络的数据。这些数据对于了解太阳和类太阳恒星的磁活动和变化也很重要。最长的直接光斑/谱斑数据集是白光光斑和Ca II K观测,分别可以追溯到1874年和1892年。在此之前,唯一可用的直接数据是太阳黑子。我们重新评估了自1892年以来的斑区和太阳黑子记录(面积和数量)之间的关系,以重建光斑/斑区,这些光斑/斑区可以用于更早的研究,即在仅进行太阳黑子观测的时期。我们使用来自38个一致处理的钙II K档案以及基于这些档案的复合谱区的谱区。我们发现,谱斑和太阳黑子面积和数量之间的关系是很好地表示的幂律函数。我们进一步发现,这种关系依赖于带宽和太阳周期强度。重建与幂律关系是在良好的协议与原来的海滩面积系列,而就业的周期强度依赖关系,提高重建只有轻微的。对其他以前发表的海滩面积系列进行相同的分析,通常来自一个单一的档案与不同的处理技术,当使用不同的时间序列时,返回不同的结果。这突出表明了对各种档案进行一致处理的重要性,并表明了使用以前出版的系列所带来的不确定性。我们的研究结果对过去的太阳活动和辐照度重建以及恒星活动的研究,有时假设谱斑和太阳黑子面积之间的线性关系的影响。
2022-09-15 astro-ph.SR
Identification of photospheric activity features from SOHO/MDI data using the ASAP tool
太阳辐照度的变化是陆地气候的自然强迫机制之一。因此,随时间变化的太阳辐照度是气候建模的一个重要输入参数。太阳表面磁场是重建太阳辐照度的一个强有力的代用指标。因此,对SOHO飞行任务中搭载的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)所获得的数据进行分析,有助于确定用于太阳辐照度重建模型的太阳表面磁性特征。然而,仍然需要能够从大型数据库中识别太阳活动特征的自动化技术。为了实现这一目标,我们提出了一系列增强的分割算法,以检测和计算MDI intensitygrams和magnetograms的特定磁特征的区域覆盖率。这些算法是自动太阳活动预测(ASAP)工具的一部分。分割算法使我们能够识别的区域内和活动区域的边界外的磁性元素所覆盖的太阳磁盘。根据它们的对比特性,活动区边界内的磁特征被分类为太阳黑子本影和半影,或光斑。在活动区域边界外,磁性元件被识别为网络。我们提出的分割过程中所涉及的详细步骤,并提供分割MDI intensitygrams和magnetogram的面积覆盖。对1996年4月21日至2011年4月11日的日强度图和地磁图进行了特征分割。这提供了一个令人兴奋的机会,进行进一步的调查,受益于太阳能功能分割,如太阳辐照度重建,我们计划在未来进行调查。
2015-05-08 astro-ph.SR
Comparing SSN Index to X-ray Flare and Coronal Mass Ejection Rates from Solar Cycles 22-24
新修订的太阳黑子数系列可以将历史上的地球效应风暴放在几百年太阳活动的背景下。利用近30年来GOES X射线观测资料和1996年至今LASCO日冕物质抛射(CME)星表资料,分析了太阳黑子数与耀斑和CME速率的关系。特别是,我们提出了X射线耀斑率作为一个函数的太阳黑子数为过去三个周期。我们还表明,1-8 AA的X射线背景通量与太阳黑子数在整个太阳活动周期的强烈相关。同样,我们表明,CME属性(例如,与日冕物质抛射线速度和宽度相关的代理值)也与SC 23和24的太阳黑子数相关。这些更新的速率将能够预测未来的地球效应事件,并将历史风暴置于当前太阳活动的背景下。
2016-05-02 astro-ph.SR
Sunspot minimum between solar cycles No 23 and 24. Prediction of solar cycle No 24 magnitude on the base of "Waldmeier's rule"
本研究的主要目的是确定新的第24太阳黑子周的太阳活动极小日。它是通过使用2001年1月期间的四种类型的每日平均数据值提供的。2006年12月31日。2009年:(1)太阳射电指数F10.7;(2)国际太阳黑子数Ri;(3)太阳总辐照度指数(TSI);及(4)GOES卫星软X射线通道(0.1 - 0.8纳米)每日“B”至“X”级X射线耀斑的数目。发现太阳活动上升趋势的平均开始时刻(平均太阳活动极小期)为2008年11月06日。因此,第23个太阳周期的长度估计为12.6年。得出了第24太阳周总星等相对较弱的结论。利用Waldmeier法则的关系式,求得了年平均太阳黑子数的近极大值为72 \pm 27。
2010-08-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Cyclic sunspot activity during the first millennium CE as reconstructed from radiocarbon
University of Oulu(奥卢大学);Nagoya University(名古屋大学);Max-Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系研究所)
本文利用放射性碳数据重建了公元1-969年的太阳黑子活动,揭示了774年极端太阳事件和650-730年大太阳最小值,发现91个太阳周期,平均周期长度为10.6年,但存在8-15年的变化,未发现超过11年周期的显著周期性。
2026-01-22 astro-ph.SR
Sunspot area catalogue revisited: Daily cross-calibrated areas since 1874
长期和一致的太阳黑子面积记录对于了解长期的太阳活动和变化非常重要。全球多个天文台定期记录太阳黑子面积,但这些单独的记录只涵盖有限的时间段。此外,它们之间也存在系统差异,因此这些记录需要进行交叉校准,然后才能可靠地用于进一步研究。我们制作了一个交叉校准和均匀的太阳黑子日总面积记录,包括预测和校正,涵盖了1874年至2019年期间。还为同一时期编制了一份经校准的个别组别地区的目录。我们比较了来自9个档案馆的数据:皇家格林威治天文台(RGO),基斯洛博维斯克,普尔科沃,德布勒森,科代卡纳尔,太阳光学观测网络(SOON),罗马,卡塔尼亚和云南天文台,涵盖1874年至2019年期间。相互比较的个人记录已被用来产生均匀的和相互校准的记录,每天预测和校正的地区。与早期的研究一样,复合材料的基础是由RGO的数据形成的。1976年以后,唯一使用的数据集是来自基斯洛伊斯克、普尔科沃和德布勒森天文台的数据。这一选择是根据时间范围和数据质量作出的。在对比的SOON数据中使用的前区域复合材料的后RGO时期,从基斯洛博维斯克和普尔科沃的数据的属性是非常相似的,从RGO系列。它们还直接在时间上重叠RGO数据,这使得它们与RGO的交叉校准更加可靠。我们还计算并提供了广泛使用的每日光度太阳黑子指数(PSI),例如,太阳辐照度的经验重建。
2020-04-30 astro-ph.SR
Time Distributions of Large and Small Sunspot Groups Over Four Solar Cycles
在这里,我们分析太阳活动的太阳黑子群(SG)的数量作为其修改后的苏黎世类的函数的时间变化为重点。我们分析了2023年太阳周期的数据,使用罗马(周期2021)和里尔蒙斯太阳天文台(周期2223)SG数字。在这些时间间隔内记录的所有SG分为两组。第一组包括小型SG(苏黎世分类的A、B、C、H和J类),第二组包括大型SG(D、E、F和G类)。然后,我们计算了小和大SG的数量从他们的日平均数在给定的一个月内观察到的太阳圆盘。我们报告说,小和大SG数的时间变化是不对称的,除了太阳周期22。一般来说,大的SG数似乎在太阳活动周期的中期(相位0.45 - 0.5)达到最大值,而国际太阳黑子数和小的SG数通常在更早的时候达到峰值(太阳活动周期相位0.29 - 0.35)。此外,10.7厘米太阳射电流量,光斑面积,和最大CME速度显示更好的协议与大SG数比他们做小SG数。我们的研究结果表明,大SG数字更有可能揭示太阳活动及其地球物理意义。我们的发现也可能影响我们对太阳总辐照度长期变化的理解,这被认为是太阳-地球气候关系中的一个重要因素。
2011-11-17 astro-ph.SR
Correlation Between Sunspot Number and ca II K Emission Index
长期天气观测的共振线的Ca II K构成了一个基本的数据库,为各种回顾性分析的状态的太阳磁性。对Ca II K的天气观测始于1904年末,地点在印度的Kodaikanal天文台。在1970年代早期,美国萨克拉门托峰的国家太阳天文台(NSO)开始了一项新的计划,在Ca II K线上进行每日太阳作为恒星的观测。今天,国家统计局正在通过其太阳光学长期观测设施继续进行这些观测。这些不同的数据集可以合并成一个单一的磁盘集成钙II K指数时间序列,描述了色球发射的平均性能在几个太阳周期。我们提出了这样一个钙II K复合材料,并讨论其与新的完全修订的太阳黑子数数据系列的相关性。对于这一初步调查,确定了成对时间序列之间的比例因子,假设重叠观测期间月平均值之间的关系为简单线性模型。
2016-06-03 astro-ph.SR
Records of Auroral Candidates and Sunspots in Rikkokushi, Chronicles of Ancient Japan from Early 7th Century to 887
本文介绍了《日本正史·立国志》中从7世纪初到887年对太阳黑子和极光候选者的调查结果,以回顾太阳和极光活动。我们在Rikkokushi总共发现了一个太阳黑子记录和13个极光候选者。然后,我们检查记录的太阳黑子和极光候选人,比较极光候选人与月相估计的可靠性的极光候选人,并比较记录的太阳黑子和极光候选人与当代总太阳辐照度重建放射性同位素数据。我们还确定了观测地点的位置,以审查可能的极光椭圆向赤道扩展。这些讨论表明,从7世纪末到9世纪初的极光候选人的主要差距,其中包括最低数量的候选人重建的放射性同位素数据,类似的趋势,在当代中国的太阳黑子记录的分布,和一个相对较高的磁纬度与更高的潜力,观测极光比现在更频繁。
2017-08-03 astro-ph.SR physics.hist-ph physics.space-ph
Solar cycle variations in the growth and decay of sunspot groups
我们分析了格林威治(1874-1976)和太阳光学观测站网络(1977-2011)关于太阳黑子群的数据。光斑群面积的日变化率是利用光斑群在其生命期内任何连续两天的观测历元之间的差异以及光斑群在这些历元的校正后的整个光斑面积之间的差异来计算的。光斑群面积日变化率的正/负值代表光斑群的增长/衰减率。我们发现,在一个给定的时间间隔(比如一年)内,生命时间>或= 2天的黑子群的增长和衰减总量与同一时间间隔内的活动量密切相关。我们还发现,在对应的连续日的第一天,黑子群的衰减率和面积的对数值之间存在相当好的相关性和近似线性关系,这在很大程度上表明大/小面积(磁通量)以较快/较慢的速率减小。线性关系的斜率存在长期变化(约90年)。黑子群衰变的太阳周期变化可能与相应的太阳高能现象如太阳耀斑活动的变化有很强的关系。黑子群的衰变也可能对太阳总辐照度和太阳活动变化之间的相干关系有重要贡献。
2011-11-14 astro-ph.SR
Updated sunspot group number reconstruction for 1749-1996 using the active day fraction method
太阳黑子数系列是由数百个不同观测者的观测结果组成的,需要将观测者仔细归一化到标准条件。在这里,我们提出了一个新的标准化系列的太阳黑子群的数量为1749年至1996年期间。重建是基于活跃日分数(ADF)的方法,这是稍微更新相对于以前的作品,和一个修订的数据库的太阳黑子群观测。一些关键的太阳观测器的稳定性进行了评估,对复合系列。皇家格林威治天文台的数据集自19世纪90年代以来似乎相当稳定,但在此之前低了约10%。在19世纪80年代到1920年代之间,沃尔夫的观测质量下降了10-15%,这表明使用他作为参考观测者可能会导致额外的不确定性。沃尔夫(小型望远镜)在19世纪60年代至90年代之间似乎相当稳定,没有任何明显的趋势。新的重建反映了百年变化的太阳活动评估使用奇异谱分析方法。它描绘了20世纪下半叶现代太阳活动极大期的一个非常重要的特征,比18- 19世纪高出1.33-1.77倍。提供了新的太阳黑子群数字系列,具有月度和年度分辨率,也有电子格式,为过去250年来太阳变化和太阳发电机的新研究奠定了基础。
2017-05-15 astro-ph.SR
On-line Tools for Solar Data Compiled at the Debrecen Observatory and their Extensions with the Greenwich Sunspot Data
自1958年以来,德布勒森太阳物理观测站(DHO)的主要任务是对太阳光球活动进行最详细、可靠和精确的记录。这一长期的努力产生了基于地面和空间观测的各种太阳目录。DHO编制了一系列太阳黑子数据库和在线工具:德布勒森太阳光资料(DPD,1974--),基于太阳和日光层天文台(SOHO)的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)的数据集,称为SOHO/MDI-德布勒森数据(SDD,1996- 2010),以及基于太阳动力学天文台(SDO)日震和磁成像仪(HMI)的数据集,称为SDO/HMI-德布勒森数据(HMIDD,2010-)。开发了方便用户的网络演示和在线工具,以直观显示和搜索数据。作为编制的最后一步,将修订后的格林威治太阳光日射结果(GPR,1874- 1976)星表转换为DPD格式,建立了一个覆盖140多年的均匀太阳黑子数据库。探地雷达时代的图像数据库是由匈牙利历史天文台的全圆盘图和威尔逊山天文台的极性图完成的。我们描述了现有的数据和在线工具的主要特点。
2016-08-05 astro-ph.SR
Determination of the chromospheric quiet network element area index and its variation during 2008-2011
一般认为,谱斑和黑子是太阳辐照度的主要贡献者。太阳上有一些小尺度的结构,它们的中间磁场也可能对太阳辐照度有贡献。目前还没有量化这些小尺度结构对太阳辐照度的贡献以及它在太阳周期中的变化程度。在本文中,我们使用的Ca II K图像从安装在Kodaikanal天文台的望远镜。我们报告了一种方法来分离网络元素的背景结构和plage区域。我们计算了太阳活动周最小阶段和第24周上升阶段的一部分网络元素面积指数的变化。在2008年2月至2011年2月的观测期间,网络元素所占的面积约为太阳盘面的30%,谱斑不到1%。在延长的最小活动期内,观察到网络元件面积指数与2008年网络元件所占面积相比下降了约7%。需要对网络元素面积指数进行长期研究,以了解太阳周期的变化。
2011-10-18 astro-ph.SR
Records of Sunspots and Aurora Candidates in the Chinese Official Histories of the Yuán and Míng Dynasties during 1261-1644
望远镜出现之前的历史文件中的太阳黑子和极光观测记录提供了关于过去太阳活动长期趋势和短期空间天气事件的有用信息。在这项研究中,我们提出了一个全面的调查结果的太阳黑子和极光候选人的记录在元史和明史,中国正史跨越1261-1368年和1368-1644年,根据连续的观测与格式良好的报告进行当代专业天文学家。然后,我们提供了一个简短的比较,这些数据与总太阳辐射(TSI)作为一个指标的太阳活动在相应的时期,显示显着的活跃阶段之间的1350年代-80年代和1610年代-30年代。然后,我们将前者与当代俄罗斯的裸眼太阳黑子报告进行了比较,后者与基于西方望远镜观测的当代太阳黑子图进行了比较。特别是后者中的一些与冰芯中保存的硝酸盐信号一致。这些结果不仅为我们揭示了13 - 17世纪太阳活动的极大值和极小值。
2017-05-05 astro-ph.SR physics.hist-ph physics.space-ph
Chinese Sunspot Drawings and Their Digitization-(VIII) Release of a Machine Readable Parameters Catalog
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
发布经系统修订和人工验证的中国天文台历史太阳黑子绘图数字目录,包含黑子数、黑子群数和面积测量,与国际数据对比显示强相关性,确认其可靠性。
2026-07-07 astro-ph.SR
Calibration of the Total Solar Irradiance Data Record
太阳表面磁场似乎能够解释太阳总辐照度在几小时到几十年的时间尺度上的变化。使用来自航天器(MDI和HMI)和地面观测站(MWO和WSO)的磁图,我建立了一个复合数据集的总视线无符号磁通量在太阳盘延伸到1976年,验证了良好的相关性与太阳微波通量(F10.7)和太阳黑子群数。自1978年后期以来,已通过空间传感器对TSI进行了直接测量。早期的仪器受到散射光进入光圈的困扰,但这种结构缺陷可以得到纠正。在AGU 2018会议上,一种新的TSI复合材料基于一种新的数学方法提出,该方法由所有当前和过去的TSI仪器的代表审查。虽然尚未提供数据集的“官方”版本,但可以使用初步版本。预计任何最后一分钟的变化可能是轻微的,我比较了这个新版本的磁通量复合。很明显,我们有两个TSI人口:1993年之前的值非常低,1993年以后的值。我选择将磁通量(TSI变化的驱动因素)标准化为新TSI,使用最小不确定性的最新人群的回归方程。通过这种标准化,现在磁通量和新TSI以及F10.7和组号代理之间的变化完全一致。我们现在有两个选择:(1)太阳经历了一个巨大的变化,它的磁场如何驱动TSI的变化或(2)新共识TSI重建不工作,新的数据集是不成熟的,对太阳和气候研究都没有用。在大卫·休谟之后,我们应该始终相信任何较小的奇迹,在我们的例子中,这将是选择(2)。
2018-12-21 astro-ph.SR
The solar chromosphere as induction disk and the inverse Joule-Thomson effect
太阳核心的核聚变和太阳辐照度之间的联系,除其他外,由于日冕加热机制的不确定性而变得模糊不清。太阳风密度和速度、太阳黑子数量和极紫外线通量的数据表明,来自太阳对流区的电磁能通过色球层的感应转化为热能。太阳呼出的氦和氢的混合物,在经过日冕膨胀进入太空时,被焦耳-汤姆逊逆效应加热。1999年5月10日至11日,太阳风几乎完全停止,这表明太阳风的速度比太阳黑子更能反映太阳活动,因为太阳风反映的是日冕加热的短期变化,而不是太阳磁场的准周期波动。因此,利用同位素从跨越80万年的宇宙射线通量中重建这一现象,应有助于对地球和空间天气进行分析和长期预报。
2016-09-15 astro-ph.SR
Which Solar Latitude Follows the Sunspot Cycle Exactly?
本研究利用百年Ca II K光谱日像图数据,通过互相关分析发现超米粒组织通道宽度和强度在南北纬约11-22°处与太阳黑子周期强相关(约0.8),但无单一纬度对所有量都恰好跟随周期,这对太阳表面磁通输运和紫外辐照度变化研究有重要意义。
2025-09-12 astro-ph.SR
Thaddäus Derfflinger's sunspot observations during 1802-1824: A primary reference to understand the Dalton Minimum
由于我们正朝着下一个太阳活动周期前进,可能幅度相对较小,因此根据当时的实际观测来重建和描述过去的大极小期是非常有意义的。道尔顿极小期通常被认为是望远镜观测范围内捕捉到的最大极小期之一。然而,太阳黑子群数量的重建差异很大,现有的蝴蝶图在此期间有很大的数据缺口。这部分是因为大多数长期观察在历史档案中仍然未被探索。因此,为了提高我们对道尔顿极小期的理解,我们找到了两个系列的Thaddäus Derfflinger的观测记录(摘要手稿和日志)以及他的布兰德的5.5英尺方位角象限保存在克雷姆斯明斯特天文台。我们已经修订了现有的Derfflinger的太阳黑子群数与Waldmeier分类,并消除了所有现有的“一尘不染的日子”,以消除太阳子午线观测的污染。我们根据他的观测结果重建了蝴蝶图,并说明了太阳黑子在两个半球的分布。我们的文章旨在修订德夫林格的太阳黑子群数的趋势,并弥合现有的道尔顿极小期周围的蝴蝶图的数据差距。我们的研究结果证实,道尔顿极小期是显着不同的蒙德极小期,无论是在周期振幅和太阳黑子分布。因此,道尔顿极小期更有可能是太阳长期活动的长期极小期,但对当时的观测结果还需要进一步的研究。
2020-01-08 astro-ph.SR