The Current State-Of-The-Art In Active Region Seismology
日震学是通过测量太阳表面振动来研究太阳内部结构和动力学特性的变化。随着2010年太阳动力学天文台（SDO）的发射，我们无疑正在接近当地日震学的新曙光，因为原始表面振荡数据的范围和质量从未如此之好。然而，仍然需要在理论和建模方面取得进展，以充分利用这些数据，特别是在磁活动区和太阳黑子，那里的物理学知之甚少。
2012-10-19 astro-ph.SR
The internal rotation of low-mass stars from solar and stellar seismology
由于日震学和星震学，测量太阳和恒星内部自转的可能性对恒星内部的水动力学和磁流体动力学过程提供了巨大的限制。了解恒星内部角动量传输的过程至关重要，因为它们也会影响化学物质的传输，从而影响恒星的演化。在这里，我们提出了一些关键的结果，在这两个领域，以及如何详细的地震分析可以提供严格的限制，在低质量恒星内部的角动量输运的物理，并可能排除一些候选人。
2022-02-21 astro-ph.SR
MHD Seismology of a loop-like filament tube by observed kink waves
本文报道和分析了美国国家太阳天文台（NSO）/全球振荡网络组（GONG）在H α观测到的太阳暗条全球扭折振荡的观测证据。2013年3月15日，活动区11692的一次M1.1级耀斑在其西南面的暗条中诱发了一个全球性的扭折模。在暗条顶点及其附近的三个垂直切片位置上，观测到了61 - 67 min的周期和92 - 117 min的阻尼时间。我们发现波是阻尼的。从观测到的全球扭折模周期和阻尼时间尺度，利用共振吸收理论，我们进行了日珥地震学。我们估计不均匀性长度尺度的较低截止值约为细丝横截面半径的0.34 - 0.44倍。
2015-03-08 astro-ph.SR
Global helioseismology (WP4.1): From the Sun to the stars & solar analogs
太阳作为恒星的观测把我们的恒星作为恒星观测的参考。在这里，我回顾了SPACEINN全球地震学小组（工作包WP 4.1）在过去3年中开展的活动。特别是，我们将解释SPACEINN seismic+门户网站上提供的新交付成果。此外，将特别注意表面动力学（旋转和磁场）。在描述了大约300颗类太阳恒星的旋转和磁性并为其定义了适当的度量之后，我们使用它们的地震特性来描述18个太阳类似物，并研究了它们的表面磁性和地震特性。这使我们能够将太阳与它的兄弟姐妹进行比较。
2016-11-11 astro-ph.SR
Giant star seismology
在红巨星阶段，恒星的内部性质在相对较短的时间尺度上会发生显着变化。来自专门空间任务（如CoRoT和开普勒）的长时间几乎不间断的高精度光度时间序列观测提供了大量演化恒星（包括红巨星）的全球和内部性质的地震推断。这些推论面临着理论模型的预测，以提高我们对恒星结构和演化的理解。使用这些地震推断，我们对红巨星的知识和理解确实大大增加了，我们预计更多的信息仍然隐藏在数据中。解开这个谜团将进一步提高我们对恒星演化的理解。这也将对我们对银河系以及系外行星宿主恒星的认识产生重大影响。后者对于我们理解行星系统的形成和结构非常重要。
2017-05-16 astro-ph.SR
A First Global Full-Vector Coronal Magnetic Field Inference Using MLSO CoMP and UCoMP Observations
National Solar Observatory（国家太阳天文台）；High Altitude Observatory, NSF NCAR（高海拔观测站，美国国家科学基金会/科罗拉多大学）；Southwest Research Institute（西南研究院）
本文首次将CLEDB IQUD反演方法应用于MLSO CoMP和UCoMP观测，结合IQU光谱偏振测量与日震学磁场约束，成功恢复临边外日冕矢量磁场，证明无需Stokes V即可实现常规大规模日冕矢量磁测量。
2026-09-29 astro-ph.SR
Seismology of Altair with MOST
牵牛星是旋转最快的恒星，距离太阳不到10秒差距。它的精确建模是我们理解快速旋转恒星演化的里程碑，所有观测约束都是最受欢迎的，以更好地确定这颗恒星的基本参数。我们希望改善牛郎星的地震光谱，并确认这颗恒星的$δ$ -Scuti性质。我们使用恒星微变和振荡（MOST）卫星以一系列法布里图像的形式收集的光度数据来获得四个时期的牛郎星光变曲线，即2007年，2011年，2012年和2013年。我们首先确认了在牵牛星的光变曲线中存在$δ$ -Scuti振荡。我们扩展了一些本征频率的精度，并添加了新的牛郎星，现在有15个检测到的本征模式的频谱。根据再现干涉测量数据的模型，旋转周期预计为$\sim$ 7小时46分，似乎出现在2012年的数据集中，但仍需确认。最后，牛郎星模式振荡显示出明显的振幅变化的时间尺度为10至15天，这可能是一个耦合的振动和热对流层中的卡帕机制正在运作的签名。牛郎星振荡频谱不包含大量的激发本征模，这是类似于快速旋转的恒星HD 220811。这支持了理论研究已经指出的快速旋转阻碍本征模激发的观点。
2021-07-22 astro-ph.SR
Theoretical seismology in 3D : nonlinear simulations of internal gravity waves in solar-like stars
研究了内部重力波对恒星辐射带角动量输运的影响，以及它们提供的恒星内部结构和动力学信息。本文首次对类太阳恒星中IGW的激发和传播进行了三维非线性数值模拟。其目的是研究波的行为在一个现实的三维非线性时间依赖模型的太阳，并描述其属性。我们比较我们的结果与理论和一维预测。它使我们能够指出理论和模拟之间的互补性，并突出的便利性，但也渐近和线性理论的局限性。我们发现，丰富的光谱IGWs是由对流激发的，约占总太阳光度的0.4%。我们研究了这一频谱的空间和时间特性，热阻尼和波之间的非线性相互作用的影响。我们给出了模的频率、随时间的演化和转动分裂的定量结果，并讨论了不同参数下IGW的振幅。这项工作指出了高性能仿真的重要性，其互补性与观察和理论。它打开了一个大领域的研究IGW在三维球形结构中的非线性传播。这项工作的扩展到其他类型的恒星，具有不同的质量，结构和旋转速率将导致更深入和更准确的理解IGW的恒星。
2014-04-04 astro-ph.SR
EIT waves and coronal magnetic field diagnostics
利用塞曼效应和汉勒效应可以测量太阳低层大气中的磁场。而位于太阳表面上方的日冕磁场直接控制着太阳的各种喷发现象，用传统的测量方法无法精确测量。目前正在进行几种探测日冕磁场的尝试，如基于光球磁图的无力外推法、陀螺共振射电辐射和基于日冕中MHD波的日冕地震学。相对于局限于日冕环中的波，EIT波是唯一的全球尺度的波动现象，因此是日冕全球地震学的理想工具。在本文中，我们回顾了EIT波的观测和模拟，并说明如何将它们应用于探测日冕中的全球磁场。
2009-12-31 astro-ph.SR
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
Solar Oscillations
近年来，太阳振荡在观测和理论上都得到了非常详细的研究;因此，太阳可能是目前最好理解的脉动恒星。观测研究包括来自SOHO航天器和地面网络GONG和BiSON的长时间、几乎不间断的振荡数据，以及最近来自Hinode任务的极高分辨率观测。这些观测数据涵盖整个振荡频谱，并已广泛用于日震学研究，为诊断内部分层、差异旋转、纬向和纬向流、次表层对流和太阳黑子提供频率和旅行时间。连同现实的数值模拟，他们导致更好地理解的激励机制和相互作用的振荡与湍流和磁场。然而，许多问题仍未解决。特别是，日震学测量的精度仍然不足以探测太阳黑子的发电机区和深层路线。我们对强磁场区振荡物理的了解不足以解释黑子中的MHD波和黑子地震学。预计定于2010年发射的太阳动力学观测站将在研究太阳振荡方面取得新的重大进展。
2010-01-28 astro-ph.SR
Seismic sensitivity of Normal-mode Coupling to Lorentz stresses in the Sun
理解太阳磁场的控制机制仍然是天体物理学中的一个突出挑战。地震学是推断太阳和恒星内部性质的最引人注目的技术。太阳中的波，名义上是声波，对磁场的出现和周期性加强很敏感，这可以通过测量与太阳周期相关的谐振频率的变化来证明。从这些测量中推断出的内部洛伦兹应力有可能大大提高我们对发电机的认识。事实上，地震逆理论的太阳是很好地理解的扰动成分，热结构和流动，但没有完全开发的磁性，由于复杂的理想磁流体动力学（MHD）方程。利用第一玻恩微扰理论描述太阳球对称流体静力学模型的偏离，并应用广义球谐函数表示法，计算了地震观测对一般时变洛伦兹应力张量的灵敏度函数。我们发现，各向同性（即仅声学）背景模型的本征态主要对应力张量的各向同性偏差敏感，对各向异性应力敏感得多（因此推断具有挑战性）。苹果不会离树太远。
2017-07-28 astro-ph.SR physics.geo-ph
Global oscillations of the Sun according to the data of coronagraph SOHO LASCO C3
我们调查的长周期波动的太阳作为一个恒星的亮度使用的测量太阳光从行星（木星，火星）反射时，光击中的LASCO C3日冕仪（大角度和光谱日冕仪实验）的视野。
2017-08-02 astro-ph.SR
Solar-like oscillations in a massive star
恒星的地震学提供了对发生在其内部的物理机制的深入了解，其振荡模式探测不同的层。由湍流对流激发的低振幅声振荡在40年前在太阳中被探测到，最近在低质量主序星中被探测到。利用对流旋转和行星凌日任务收集的数据，我们在这里报告在大质量恒星V1449 Aql中检测到类似太阳的振荡，V1449 Aql是一个已知的大振幅（b Cephei）振荡器。
2009-06-20 astro-ph.SR
Challenges in Solar and Stellar Model Physics
我们在一维单星恒星演化和脉动模拟方面已达到相对成熟和标准化，在双星、二维和三维模型方面也取得了进展。然而，在太阳和其他恒星的模型中，许多物理输入仍然是不确定的或被忽视的。例如，由于开普勒、CoRoT和MOST航天器以及地面网络，我们现在拥有与太阳质量相当的恒星脉动数据，以约束模型和测试物理假设。在这里，我将集中在主序星（核心H燃烧）或稍微后主序星（外壳H燃烧）恒星模型，以及这些恒星的一些未解决的问题。我将重新讨论太阳丰度问题，并展示修改后的电子屏蔽，暗物质，和早期质量损失对太阳模型的影响。我将讨论伽玛多尔/三角洲Sct混合恒星，预测和观测到的三角洲Sct恒星的频率之间的不匹配，以及比太阳更大质量的恒星的地震学，例如最明亮的开普勒目标theta Cyg，可以帮助我们约束物理过程，如扩散沉降，测试脉动驱动机制，并提供太阳丰度问题的线索。
2014-01-02 astro-ph.SR
The global oscillations of the sun from tsi, soho and sdo data
本文利用三组独立的观测资料研究了太阳的全球振荡。太阳总辐照度（TSI）。2. MDI（SOHO）和HMI（SDO）图像中光球的平均亮度。3.在LASCO C3日冕仪的视场中，行星经过时反射的太阳光的时间变化记录。发现在太阳振动的低频谱中，有8-10小时、36-38小时的振荡模式，并以稳定的9天振荡模式为主。根据Fossat等人（2017）的说法，最后一种模式可以被视为太阳快速旋转核心附近振荡过程的反映。
2018-05-22 astro-ph.SR
Advances in Global and Local Helioseismology: an Introductory Review
日震学通过观测太阳表面的振荡来研究太阳内部的结构和动力学。这些研究提供了有关控制太阳演化和磁活动的物理过程的信息。近年来，由于观测、理论和建模方面的努力，日震学在理解太阳振荡的物理学和太阳内部的物理过程方面取得了重大进展。除了以全球振荡模式测量为基础的太阳全球地震学之外，还发展了一个新的局部日震学领域，研究振荡传播时间和局部频率偏移。它能够提供地下结构和流动的3D图像。本文综述了全球和局地日震学的基本原理、最新进展和展望。
2011-03-09 astro-ph.SR physics.geo-ph physics.plasm-ph
The Sun's Global Photospheric and Coronal Magnetic Fields: Observations and Models
本文从观测和理论两个方面讨论了我们目前对太阳全球光球和日冕磁场的认识。首先，介绍了光球磁场的大尺度性质，以及光球磁通量输运模型的最新进展。在此之后，各种各样的理论模型用于模拟全球日冕磁场的描述。由此，结合应用磁通量运输模拟和日冕建模技术来描述日冕洞的现象，太阳的开放磁通量和太阳灯丝的半球图案进行了讨论。最后，非喷发全球MHD模型的最新进展进行了说明。虽然审查主要集中在太阳磁场，最近的进展，测量和建模恒星磁场描述在适当的地方。在最后一节中，确定了未来研究的关键领域。
2012-11-28 astro-ph.SR
Can major solar flares excite high-frequency global waves in the Sun ?
研究太阳中的低频高频波可以为太阳深层的动力学提供新的见解。在这里，我们提出的分析，从迈克尔逊和多普勒成像仪（MDI）和全球振荡在低频（GOLF）仪器板太阳和日光层天文台（SOHO）航天器上的主要耀斑事件的2003年10月28日在太阳活动周期23日获得的太阳速度观测。我们应用小波变换的时间序列的磁盘积分速度信号从太阳表面使用的全磁盘多普勒获得MDI。由MDI速度序列计算的子波功率谱清楚地表明，耀斑期间太阳中的高频全球波增强。我们在这些速度振荡的傅立叶功率谱中确实观察到了耀斑的这种特征。然而，从GOLF获得的磁盘积分速度观测的分析表明，耀斑对高频振荡的影响很小。
2010-03-11 astro-ph.SR
On the signatures of flare-induced global waves in the Sun: GOLF and VIRGO observations
最近，已经做出了一些努力来识别太阳和类太阳恒星中耀斑和磁活动的地震特征。在这项工作中，我们已经分析了从GOLF和VIRGO/SPM仪器，分别获得的磁盘集成的速度和强度观测的太阳，在船上的SOHO空间任务涵盖了几个连续的耀斑事件，从2011年2月11日至2011年2月17日，其中2011年2月11日相对平静，成为调查的“无效检验”。这些磁盘集成太阳作为一个明星的速度和强度信号的频谱分析的应用表明，有增强的权力的全球模式的振荡在太阳耀斑期间，相比，安静的一天。GOLF仪器利用形成于太阳上层光球层的Na I D谱线获得速度观测，而我们分析中所用的强度数据是由VIRGO/SPM仪器在862 nm处获得的，它形成于太阳光球层内。尽管这两种仪器使用两种不同的参数（速度v/s强度）对太阳大气的不同层进行采样，但我们发现这两种观测都显示了太阳耀斑引起的全球波的特征。这些结果足以识别类太阳恒星中恒星耀斑和磁场活动的星震特征。
2017-10-17 astro-ph.SR
On the global magnetic activity and dynamo of the Sun and solar-type stars
研究了太阳活动作为全球磁场周期性变化的结果。通过对太阳型恒星磁活动的分析，发现了以下的幂函数依赖关系：自转周期与有效温度的依赖关系，“11年”活动周期的持续时间与有效温度的依赖关系，以及准两年周期的持续时间与有效温度的依赖关系。结果表明，这些依赖关系的物理性质与所观察到的太阳型恒星的性质，可以解释这些恒星的对流壳的基础周围的内部Rossby波的存在。
2015-10-21 astro-ph.SR
On the flare induced high-frequency global waves in the Sun
最近，Karoff和Kjeldsen（2008）提出了太阳声波频谱高频部分（5.3<ν<8.3 mHz）的能量与太阳X射线通量之间存在强相关性的证据。他们使用了SOHO（太阳和日光层观测台）航天器上的VIRGO（太阳辐射和重力振荡的可变性）仪器获得的太阳圆盘综合强度观测结果。在速度观测中类似的耀斑特征至今尚未得到证实。研究太阳中的低度高频波对于我们了解太阳深层的动力学非常重要。本文分析了SOHO卫星上的MDI（迈克尔逊和多普勒成像仪）和GOLF（低频全球振荡）仪器对第23太阳周主要耀斑事件的观测结果。应用小波技术的时间序列的磁盘集成的速度信号从太阳表面使用全磁盘多普勒获得的MDI清楚地表明，有增强的太阳在耀斑期间的高频全球波。在这些速度振荡的傅立叶功率谱中也可以看到耀斑的这种特征。另一方面，从GOLF获得的盘积分速度观测的分析表明，耀斑对高频振荡的影响只有边缘的证据。
2010-01-25 astro-ph.SR
Global magnetic cycles in rapidly rotating younger suns
观测到的类太阳恒星旋转速度比我们现在的太阳快，往往会表现出增加的磁活动以及跨越多年的磁周期。使用球壳的全球模拟来研究年轻太阳中大尺度对流、旋转和磁性的耦合，我们探索了旋转对恒星发电机和磁循环性质的影响。主要的3-D MHD模拟进行了三倍于目前的太阳自转速率揭示磁流体发电机的行动，产生强大的环形磁场在低纬度地区的花环，往往在两个半球相反的极性。我们最近的模拟已经探索了系统中的行为，具有相当低的扩散率，实现了亚网格尺度模型，包括未解决的湍流的动态Smagorinsky治疗。较低的扩散促进了磁环的产生，这些磁环经历了磁场强度的显著时间变化，表现出涉及极性反转的全球磁循环。在我们的最小扩散模拟中，我们发现，磁浮力加上对流巨细胞平流可以导致上升的相干环的磁场向模拟域的顶部。
2010-10-28 astro-ph.SR
On the flare induced seismicity in the active region NOAA 10930 and related enhancement of global waves in the sun
2006年12月13日在活动区NOAA 10930发生了一次X3.4级的大耀斑。在耀斑期间释放的能量也被认为会引起太阳的声波振荡。在这里，我们分析了X3.4耀斑期间在这个活动区的视线速度图案使用GONG仪器获得的多普勒。我们还分析了SOHO航天器上GOLF仪器获得的太阳盘积分速度观测值以及GONG观测的全盘塌陷速度信号，以研究太阳局部和全局速度振荡中与耀斑相关的变化之间的任何可能联系。我们应用小波变换的时间序列的本地化速度振荡，以及全球的速度振荡在太阳跨越耀斑事件。在耀斑期间，在活动区半影的某些局部区域，视向速度表现出明显的增强。观察到受影响区域远离耀斑带和硬X射线足点的位置。这种速度的突然增强似乎是由局部半影区的“磁急动”驱动的洛伦兹力引起的。应用小波分析这些耀斑引起的本地化地震信号显示显着的增强，在高频域（5-8兆赫）和微弱的增强，在耀斑期间的p-模式振荡（2-5兆赫）。另一方面，小波分析的GOLF速度数据和整个磁盘崩溃的龚速度数据跨越耀斑事件表明显着的耀斑后增强的高频全球速度振荡在太阳。我们发现耀斑引起的本地化地震信号和激发太阳的全球高频振荡之间的连接的迹象。
2011-10-28 astro-ph.SR
On global solar dynamo simulations
全球发电机模拟解决磁流体动力学（MHD）方程一直是天体物理学家的工具，他们试图了解太阳的磁性几十年来。近年来，发电机理论中的许多基本问题已经通过局部数值模拟进行了详细研究，这些模拟简化了问题，并允许孤立地研究物理效应。然而，全球模拟仍然受到空间分辨率过低的老问题的困扰，导致雷诺数和尺度分离比太阳低得多。再现太阳的内部旋转，这在发电机过程中起着关键作用，也是一个非常困难的问题。本文综述了太阳全球发电机模拟的现状。重点放在努力了解如何大规模的磁场，即其长度尺度大于湍流的规模，是在太阳中产生的。从平均场论和本地模拟的一些教训进行了审查，并讨论其可能的影响，全球模式。对目前太阳模拟中存在的一些问题提出了可能的解决办法。
2011-07-06 astro-ph.SR
Energy Input Flux in the Global Quiet-Sun Corona
我们提出了一种新的技术，提供了第一次，在全球范围内的宁静太阳的日冕底部（$r\sim\,1.025\,{\rm R}_\odot$）的能量输入通量的约束的第一个结果。通过结合差分发射测量层析成像（DEMT）的EUV图像，与全球模型的日冕磁场，我们估计的能量输入通量在日冕的基础上，需要保持稳定的结构。该技术进行了详细说明，并首先适用于由极紫外成像仪（EUVI）仪器，板上的日地关系观测（STEREO）的任务，和大气成像组件（AIA）仪器，板上的太阳动力学观测（SDO）的任务，为两个太阳旋转的活动水平不同提供的数据。我们的分析表明，典型的能量输入通量在日冕底部的磁环在安静的太阳是在$\sim\,0.5-2.0\times 10^5\,{\rm (erg\,sec^{-1}\,{\rm cm}^{-2})}$的范围内，这取决于结构的大小和活动水平。正如最近独立的观测估计所表明的那样，这种能量输入的很大一部分，甚至全部，都可以用阿尔文波来解释，这些估计是根据对宁静太阳区域日冕底部谱线的非热加宽的测定得出的。这一新的层析成像产品将有助于全球日冕磁流体动力学模拟中日冕加热模型的验证。
2017-06-01 astro-ph.SR
Polar plumes' orientation and the Sun's global magnetic field
我们的特点是作为大尺度日冕磁场配置的示踪剂的极羽的方向。我们监测特别是北，南磁极的位置和磁开口在2007-2008年期间，并提供一些了解这些数量的变化。通过对一系列EUV图像进行Hough小波变换，并提取所得到的图像的关键Hough空间参数，来确定极地羽流的方向。同样的程序适用于极冠磁场倾角来自外推产生的表面通量传输模型的磁图。我们观察到，位置的磁场是径向（太阳的磁极）反映了全球组织的磁场在太阳表面上，我们认为，这打开了检测通量出现在太阳表面上的任何地方（包括远侧）和更好地约束重组后的日冕通量出现的可能性。
2013-09-20 astro-ph.SR
Helioseismology of Pre-Emerging Active Regions I: Overview, Data, and Target Selection Criteria
这是一系列论文中的第一篇，介绍了一项研究的设计，该研究测试使用各种当地日震学工具是否可以检测到太阳磁活动区的出现前特征。最终的目标是了解通量出现机制，通过设置观测约束的预先出现的地下变化，从模拟工作的结果进行比较。这第一篇论文提供了数据选择和样本准备的细节，每个样本包含两个种群的100多个成员：太阳上产生编号NOAA活动区域的区域，以及没有编号的区域的“对照”样本。地震学是根据GONG网络的数据进行的;来自SOHO/MDI的随附磁力数据用于表面磁场的同时分析。从2001 - 2007年抽取样本，并在客观确定的出现时间之前对每个目标进行27.7小时的分析。两种分析方法的结果分别发表：一种是基于样本的地震学和磁源信号的平均值，另一种是基于这些信号的判别分析，用于两个群体之间可检测差异的统计测试。我们在这里包括一个新的位场计算方法和算法的描述匹配样本分布在多个变量。我们描述了已知的偏差来源和用于减轻它们的方法。我们还描述了在研究过程中发现的意想不到的偏见来源，并讨论了在未来的工作中应该包括的改进。
2013-03-06 astro-ph.SR
Computing Helioseismic Sensitivity Kernels for the Sun's Large-Scale Internal Flows using Global-Scale Wave-Propagation Simulations
在太阳表面可观测到的日震波可以用来探测太阳内部的性质。通过测量日震在地表不同位置之间的走时，可以使用所谓的灵敏度核来推断流动和其他内部性质，灵敏度核将走时偏移量与内部性质的变化联系起来。特别是，灵敏度内核的流量已经开发在过去，使用射线或玻恩近似，并已被用来推断太阳内部的流动，如日冕环流，这是特别感兴趣的理解太阳的结构和动力学。在这里，我们介绍了一种新的方法来推导三维灵敏度内核的大规模水平流在太阳内部。我们进行全球太阳波传播模拟，通过784个小流量扰动单独放置在模拟太阳的内部，并测量这些扰动引起的日震走时的变化。每个测量值对应于连接流扰动速度和灵敏度核的线性方程。通过求解由此产生的耦合线性方程组，我们推导出水平流的三维灵敏度内核，具有纵向分量（平行于波的行进方向）和横向分量（垂直于波的行进方向）。的内核表现出“香蕉”的形状，类似的内核使用玻恩近似方法，并表明，横向分量是不可忽略的内部流反演。
2021-02-12 astro-ph.SR
A Comparison Between Global Proxies of the Sun's Magnetic Activity Cycle: Inferences from Helioseismology
按照最近的标准，上一次太阳活动极小期异常的深和长。我们现在接近随后的太阳周期的最大值，这是相对较弱的。在这篇文章中，我们对太阳磁活动的不同全球（未解决的）测量进行了比较，以研究它们如何响应这个弱活动时期。我们侧重于日震数据，这是敏感的条件，包括磁场的特点，在太阳内部。还考虑了光球层（太阳黑子数和太阳黑子面积）、色球层和日冕（10.7厘米射电通量和530.3纳米绿日冕指数）中的磁场测量值，以及两个靠近地球的太阳磁场活动测量值（行星际磁场和银河宇宙射线强度）。活动代理的缩放版本偏离日震数据在2000年左右，表明代理之间的关系的变化。太阳黑子面积和10.7cm通量的偏离程度随代理的不同而不同，而太阳黑子数、日冕指数和两个行星际代理的偏离程度则要大得多。在第24个太阳活动周期中，太阳代用指标和日震数据的偏差减小，这增加了第23个太阳活动周期中观测到的偏差仅仅是22年海尔周期的征兆的可能性。然而，日震数据和行星际代理的偏差在第24周增加。有趣的是，太阳代用指标和日震数据的差异并没有反映在主导的11年太阳周期之上观察到的短期变化（通常称为准两年期振荡）中。然而，尽管在第22周期中高度相关，行星际代理的短期变化与第23和24周期的日震数据几乎没有相关性。
2015-07-10 astro-ph.SR
Advances and Challenges in Observations and Modeling of the Global-Sun Dynamics and Dynamo
计算太阳物理学揭示了太阳内部的基本物理过程，如差动旋转、纬向环流和磁场的发电。然而，尽管取得了实质性的进展，目前的三维MHD模拟结果仍然远远不能再现日震推断和地面观测。原因是太阳动力学的多尺度性质，涵盖了广泛的尺度，这是目前的计算资源无法解决的。在这种情况下，基于小尺度湍流和大尺度动力学分离的平均场方法取得了重大进展。平均场模拟可以定性和定量地再现太阳观测，并揭示新的现象。然而，它们并没有揭示大规模对流、太阳磁循环以及导致太阳黑子和太阳爆发的磁自组织的复杂物理学。因此，发展这些方法的协同作用似乎是一项必要但非常具有挑战性的任务。
2022-03-21 astro-ph.SR
Improved detection of farside solar active regions using deep learning
对太阳可见一面的波进行分析，可以通过当地日震学技术探测太阳背面的活动区域。对整个太阳（包括不可见的半球）的磁性的了解，对于若干空间天气预报应用至关重要。地震活动远区的识别受到信噪比降低的挑战，只有大而强的活动区才能被可靠地检测到。在这里，我们开发了一种新的方法，以提高远侧地震图中的活动区签名的识别。我们已经构建了一个深度神经网络，将从日震全息术获得的远侧地震图与远侧活动区域存在的概率相关联。该网络已与日震相移图和日震和磁成像仪磁图对后获得半个太阳旋转，这被用来作为一个代理的存在下，在远侧的活动区域进行了训练。该方法已使用一组人工数据进行了验证，并已应用于太阳活动周期24最低活动期间的实际太阳观测。我们的方法显示了更高的灵敏度，远侧活动区的存在比标准的方法应用到最新。神经网络可以显著增加探测到的远侧活动区的数量，并将潜在地改进远侧地震学在空间天气预报中的应用。
2019-11-04 astro-ph.SR
Observing the evolution of the Sun's global coronal magnetic field over eight months
利用升级版日冕多通道偏振计获取八个月114张全球日冕磁图，揭示磁场强度分布、活动经度特征及其随纬度和太阳自转的演化，并验证日冕模型在高纬度区域存在偏差。
2024-10-21 astro-ph.SR
Evidence of a Quasi-periodic Global-scale Oscillation in the Near-Surface Shear Layer of the Sun
通过分析SDO卫星HMI仪器的高分辨率多普勒数据中的低阶模式环图拟合，发现了太阳近表面剪切层中存在覆盖大范围半球、随太阳自转周期反转的全球尺度纬向和经向径向剪切振荡。
2023-05-29 astro-ph.SR
Time series of high resolution photospheric spectra in a quiet region of the Sun. I. Analysis of global and spatial variations of line parameters
利用德国真空塔望远镜（Observatorio del Teide）在平静太阳条件下观测到的50 min时间序列的一维狭缝谱图，研究了不同谱线参数的全球和空间变化。为了确定光球层的垂直结构，我们考虑了两条高度分离的谱线。数据已被过滤的p-模式，以隔离纯对流现象。从我们的研究的全球相关系数和相干性和相移分析之间的几个线参数，可以报告以下结果。对流速度模式保留了大于1.0”的结构，直到光球的最高层（~ 435 km）。然而，在这些层中，在强度图案中，只有大于2.0”的结构仍然与连续水平的结构连接，尽管显示出反转的亮度对比度。这证实了我们在~140公里高度发现的逆温现象。通过相移分析，给出了对流运动中存在重力波的可能证据。我们解释的行为的半高全宽和等效宽度作为一个函数的距离的颗粒边界，作为增强的湍流和/或强烈的速度梯度在颗粒间车道的结果。
2012-05-08 astro-ph.SR
Progress in global helioseismology: a new light on the solar modelling problem and its implications for solar-like stars
自从第一次观测到太阳振动以来，日震学一直是天体物理学中最成功的领域之一。高质量的数据是通过实施地面观测站网络（如GONG项目或BiSON网络）以及天基望远镜（如SOHO和SDO任务）获得的。除了改进观测数据外，太阳地震学家还开发了复杂的技术来推断太阳的内部结构。这些方法在地球物理学领域已经广泛使用，称为反演技术。它们允许确定太阳对流包层的位置，其氦丰度和热力学量的内部径向分布。早在20世纪90年代，这些比较表明太阳模型和太阳之间的一致性非常高。然而，向下修订的CNO表面丰度在太阳引起了急剧减少，导致太阳模型问题的协议。10多年后，在天基测光飞行任务的时代-这些飞行任务已将类太阳恒星的星震学确立为获得其质量、半径和年龄的标准方法-太阳模型问题仍有待解决。我们将介绍新的日震反演结果，讨论当前太阳模型的不确定性以及太阳问题的一些可能解决方案。我们将展示日震学如何帮助我们掌握模型中的错误。我们还将表明，远不是一个参数的太阳模型的细节，太阳的问题有显着的影响，地震学类太阳恒星，在主序星和超越，影响asteroseismology作为一个整体，以及需要精确和准确的知识，恒星的质量，半径和年龄的领域，如银河系考古学和系外行星学。
2019-06-19 astro-ph.SR
Bipolar Magnetic Regions on the Sun: Global Analysis of the SOHO/MDI Data Set
太阳内部发电机产生的磁通量以双极磁区的形式出现。我们分析了SOHO/MDI仪器在1995-2011年获得的整套太阳磁图，并自动识别了160，079个双极磁区，这些磁区跨越了近四个数量级的尺度范围。它们的属性进行了统计分析，特别是相对于双极区的极性取向，包括它们的倾角分布。平均倾斜角（相对于E-W方向）的纬度变化（被称为乔伊定律）被发现紧密地遵循关系32.1*sin（纬度）[deg]。没有迹象表明，依赖于区域的大小，人们可能会期望，如果倾斜产生的科里奥利力在浮力上升的通量环从速跃层区域。所有区域中有百分之几的方向违反黑尔极性定律。我们展示的例子，从太阳活动周期的不同阶段，在那里定义明确的中等大小的两极地区，相反的极性方向并排发生在同一纬度带。这种方向相反的大双极区不可能是同一个环向通量系统的一部分，但不同的通量系统必须共存于同一个纬度带。这些例子是不相容的连贯的，地下的环形通量绳作为太阳黑子的来源的范例，而是表明，波动必须发挥重要作用，在所有尺度的湍流发电机。我们没有观察到尺度分离或全球和局部发电机之间的划分的支持，因为数据集中最小尺度也保留了一个非随机分量，该分量显著有助于N-S偶极矩的累积出现，导致旧的全球极向场被具有相反方向的新极向场取代。
2011-12-22 astro-ph.SR
Formation of starspots in self-consistent global dynamo models: Polar spots on cool stars
对冷恒星的观测揭示了它们表面的暗斑状特征。与太阳黑子相比，恒星黑子可以更大或覆盖恒星表面的更大部分。虽然太阳黑子只出现在低纬度地区，但在极地地区也可以发现星斑，特别是在快速旋转的恒星上。太阳黑子被认为是由于太阳内部深处升起的磁通量管爆发而产生的。强磁场局部地减少了到太阳表面的对流热传输。这种通量管模型也被用来解释星点的性质。然而，这些模型使用了几个简化，到目前为止，太阳黑子或恒星黑子的产生还没有被证明在恒星磁对流的自洽模拟。在这里，我们表明，直接数值模拟的分布式发电机在密度分层旋转球壳可以自发地产生冷点。模型内部的对流产生大尺度的磁场，与近地表颗粒对流相互作用，导致强烈的磁通量集中和星点的形成。在模式中，形成相当大的高纬度斑点的先决条件是足够强的密度分层和快速旋转。我们的模型提出了一种替代机制的星点形成分布式发电机行动。
2014-11-20 astro-ph.SR
Global p-mode oscillations throughout the complete solar cycle 23 and the beginning of cycle 24
p模振荡的参数随太阳活动而变化。这种时间变化为研究整个太阳周期中太阳内部发生的结构和动力学变化提供了见解。我们在这里提出了一个完整的图片的时间变化的全球p-模式参数（激励，阻尼，频率，峰值不对称性，旋转分裂）在整个太阳周期23和周期24的开始所观察到的空间为基础的，太阳作为一个明星日震GOLF和处女座仪器SoHO。
2010-11-22 astro-ph.SR
Helioseismology: a fantastic tool to probe the interior of the Sun
日震学是研究全球太阳振荡的科学，已被证明是研究太阳内部结构和动力学的一个非常强大的工具。例如，通过在地球和空间进行日震学实验，对太阳振荡频率观测的时间变化进行的研究表明，太阳的形状随着太阳活动周期的时间尺度而变化。特别是，通过将反演技术应用于振荡频率的观测，已经获得了关于太阳的意义深远的推论。到目前为止，结果表明，太阳结构非常接近标准太阳模型的预测，最近，近地表区域可以探测到足够高的空间分辨率，以便调查状态方程和太阳包层氦丰度。同样的日震反演方法可以应用于旋转频率分裂，以高精度推导出太阳的内部旋转速度，作为半径和纬度的函数。这也使我们能够研究太阳的一些全球天体物理性质，如角动量，引力四极矩和表面上引起的扭曲效应（扁率）。日震的方法和我们已经从它学到了在过去几十年中关于太阳内部的审查。
2012-12-20 astro-ph.SR
Uncovering the Dominant Spatial Scales of the Sun's Magnetic Field in Solar Cycle 24
Indian Institute of Science（印度科学研究所）
研究通过球谐分析确定太阳第24个太阳周期中日冕磁场的空间尺度，发现低阶谐波能捕获大部分磁场能量，揭示日冕场与太阳黑子的间接关系，对空间观测和行星系统磁场研究有重要意义。
2026-04-11 astro-ph.SR
Current methods for analyzing light curves of solar-like stars
由于5个月长的不间断时间序列的高精度光度数据，CoRoT使类太阳星地震学实现了定量飞跃。开普勒也开始提供类似的数据。目前，已经分析了几颗F和G主序星。解释光变曲线的技术直接继承了太阳日震学的经验。我在这篇评论中描述了目前用于分析这些光变曲线的方法。首先，这些数据提供了恒星自转速率的精确测定。这要归功于恒星的磁场活动。光变曲线的功率谱也限制了恒星的颗粒化，这可以直接与3-D恒星大气模型进行比较;这仍然显示出无法解释的差异。然后，我详细介绍了一种提取p模式特征（频率、振幅和寿命）的标准方法。CoRoT揭示了F星意想不到的短寿命。最后，本文还讨论了模态频率的误差和偏差，特别是由于通常采用的旋转简化描述所引起的误差和偏差。
2010-08-03 astro-ph.SR
The Sun as a fundamental calibrator of stellar evolution
太阳在众多恒星中是独一无二的，它有一个精确确定的年龄，不依赖于恒星演化的模型。此外，太阳的其他整体性质比任何其他恒星都精确得多。此外，日震学提供了太阳内部结构和旋转的详细测定。因此，太阳在恒星模型的开发和测试中发挥着核心作用。在这里，我将讨论太阳模型及其应用于恒星年龄测定的星震技术测试。
2009-04-02 astro-ph.SR
An Efficient Approximation of the Coronal Heating Rate for Use in Global Sun-Heliosphere Simulations
热日冕和超音速膨胀的太阳风的起源仍然是争论的主题。制作太阳-日光层系统的真实模拟的一个关键障碍是缺乏一种具体说明日冕加热速率的物理方法。最近的一维模型已被发现重现许多观察到的太阳风的功能，假设能量来自阿尔芬波，部分反射，然后消散的磁流体动力学湍流。然而，波反射的非局部物理学使得这些过程很难应用于更复杂的（三维）模型。本文给出了线性阿尔芬波反射方程解的一组鲁棒逼近。湍流加热率的一个关键因素是向内向外的波功率的比率，这里开发的近似允许在任何给定位置的局部等离子体性质方面明确地写。日冕加热还依赖于在开放场日冕中阿尔芬波的频谱，这还没有被直接测量。这里使用的是基于模型的假设的频谱，但未来的测量结果可以很容易地纳入。由此产生的日冕加热率的表达式是独立的，计算效率高，直接适用于全球模型的日冕和日光层。本文通过与波输运方程的精确解比较，在几种与快、慢太阳风有关的情况下，对近似进行了检验和验证。
2009-12-29 astro-ph.SR
Buoyant Magnetic Loops in a Global Dynamo Simulation of a Young Sun
目前太阳和类太阳恒星的发电机范例将强环形磁结构的产生地点放在太阳内部深处。太阳黑子和类太阳恒星上的星斑被认为是当这些磁结构的部分变得非常不稳定并从内部深处上升到光球层时产生的。在这里，我们提出了第一个3-D全球磁流体动力学（MHD）模拟，湍流对流，分层和旋转相结合，产生一个发电机，自洽地产生浮力磁回路。我们模拟恒星对流和发电机行动在一个球壳太阳分层，但旋转速度比目前的太阳速率的三倍。强环形磁场环是由对流区中的发电机作用实现的。通过转向亚网格尺度湍流的动态Smagorinsky模型，我们在这里实现了在我们的模拟中大大减少扩散。这使得最强的磁场的区域在这些花圈上升到对流区的顶部通过磁浮力不稳定性和对流巨细胞平流的组合。这样一个全球模拟产生浮力环是一个重要的一步，在结合发电机行动和通量出现的数值模型。
2011-08-23 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Global-scale wreath-building dynamos in stellar convection zones
当像我们的太阳这样的恒星年轻时，它们旋转迅速，磁性非常活跃。本文用三维磁流体滞弹性球谐程序研究了快速旋转太阳中的发电机作用。这些发电机中的磁场在全球范围内组织成跨越对流区的花环状结构。构建花环的发电机可以经历准循环极性反转，这种行为在我们已经能够探索的参数空间中很常见。这些发电机似乎并不需要战术线来实现其空间或时间组织。在所有的旋转速率下，都存在一定程度上的绕圈发电机，但在更快速旋转的模拟中最为明显。
2010-11-01 astro-ph.SR
The acoustic low-degree modes of the Sun measured with 14 years of continuous GOLF & VIRGO measurements
SoHO上的日震全球低频振荡（GOLF）和太阳辐照度变化和重力振荡（VIRGO）仪器在过去14年中一直在持续观测太阳。在这个初步的工作中，我们在整个p-模式范围内的多普勒速度和光度的声学模式的特征，特别照顾的低频模式，利用空间观测的稳定性和高占空比。
2010-12-02 astro-ph.SR
Can Rossby waves explain the cyclic magnetic activity of the Sun and solar-type stars?
磁活动是太阳的一种全球性性质;太阳活动的复杂过程与太阳磁场有关。对于太阳型恒星和太阳，磁活动取决于恒星的物理参数。本文研究了太阳型恒星和太阳的活动周期与有效温度之间的关系。我们试图解释这些关系，因为在恒星对流区底部附近存在层流对流层。在这一层中形成了Rossby波。它们产生初级极向磁场，这是磁活动的复杂现象的能量来源。
2013-06-14 astro-ph.SR
Global Helioseismology
日震学是天体物理学最成功的领域之一。对太阳振荡的观测和定性使太阳地震学家能够以前所未有的彻底性研究太阳的内部结构和动力学。地面网络和专门的空间任务提供了高质量的数据，使复杂的推理技术得以发展。该领域的成就包括确定太阳光球氦丰度（不受光谱限制）、对流区底部的精确定位以及恒星辐射区微观扩散重要性的证明。日震学在验证用于计算太阳和恒星模型的框架方面也发挥了关键作用，并在所谓的太阳中微子问题中发挥了重要作用。在当前的天体物理学时代，随着星震学对精确描述恒星的重要性日益增加，太阳仍然扮演着至关重要的校准角色，充当恒星模型的基准。随着对太阳丰度的修正和目前有关辐射不透明度计算的讨论，太阳作为基础物理实验室的作用是无可争议的。在这个简短的回顾中，我将讨论一些推理技术在日震学领域的发展，致力于开发太阳全球振荡模式。
2019-12-04 astro-ph.SR
No Sun-like dynamo on the active star $ζ$ Andromedae from starspot asymmetry
太阳黑子是由强烈的表面磁场抑制对流而形成的冷区。此外，强磁场可以改变大气的平均结构，降低我们测量恒星质量和年龄的能力。比太阳更活跃的恒星比太阳有更多更强的黑点，包括在旋转极本身。多普勒成像技术迄今为止已经对太阳以外的其他恒星的表面结构提供了最详细的图像，但它并不总是能够分辨出星点所在的半球，特别是在赤道区域，而且如果数据质量不是最佳的话。这导致了研究星点活动纬度（具有更多星点活动的纬度）的南北分布的问题，这是发电机理论的关键约束。极点，仅从多普勒层析成像推断，可能是观测文物，投下了一些怀疑他们的存在。在这里，我们报告成像的老，磁活跃的恒星$ζ$仙女座使用长基线红外干涉测量。在我们的数据中，在两个时期的每一个中都可以看到一个暗极斑，而两个半球的低纬度斑点结构在观测之间并不存在，这揭示了全球星点的不对称性。在太阳上观测到的活动纬度的南北对称性在$ζ$ And上是不存在的，它拥有太阳型发电机无法产生的全球斑点图案。
2017-09-28 astro-ph.SR
SuNeRF: Validation of a 3D Global Reconstruction of the Solar Corona Using Simulated EUV Images
太阳发出的极紫外线会影响卫星的运行和通信，并影响行星的可居住性。目前，EUV观测仪器仅限于从赤道（即，黄道），限制了我们预测其他观点（例如太阳极）的EUV辐射的能力，并将我们对太阳-地球系统的知识推广到其他宿主恒星。在这项工作中，我们适应神经辐射场（NeRFs）的太阳的物理特性，并证明，非黄道的观点可以重建从观测限于太阳黄道。为了验证我们的方法，我们训练太阳EUV发射的模拟，提供了一个地面真相的所有观点。我们的模型准确地重建了太阳的模拟三维结构，实现了43.3 dB的峰值信噪比和平均绝对相对误差为0.3\%的非黄道的观点。我们的方法提供了一个一致的3D重建的太阳从有限数量的观点，从而突出了潜在的创建一个虚拟仪器的卫星观测太阳。将其扩展到实际观测将提供缺失的一环，将太阳与其他恒星进行比较，并改进空间天气预报。
2022-11-27 astro-ph.IM astro-ph.SR
A core-sensitive mixed $f$/$g$ mode of the Sun predicted by wave topology and hydrodynamical simulation
本研究借助太阳内部可压缩流体动力学模拟与波拓扑理论，发现一种周期约1小时的太阳混合$f$/$g$振荡模式，该模式对核心自转高度敏感，为探测太阳核心提供新方法。
2025-06-13 astro-ph.SR cond-mat.mes-hall
On the alleged coherence between the global temperature and the sun's movement
最近有人认为，过去160年全球温度序列的谱峰与太阳质心速度在10-10.5，20-21，30和60-62年周期的谱峰之间存在显著的相干性。在这里，它表明，这些索赔是基于光谱估计，假设全球温度数据包含时不变的谱线的谱峰之间的比较。然而，使用加窗周期图和最大熵方法的时频分析表明，情况并非如此。相反，对震级平方相干性的估计表明，在某些条件下，只能在数据中找到15-17年的相干性。由于这一结果建立在少量独立平均值的基础上，而且任何物理模型都没有根据，因此值得怀疑它是否重要。
2014-04-23 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
Nonlinear problems of complex natural systems: Sun and climate dynamics
利用小波回归去趋势数据讨论了非线性三分之一次谐波共振机制在全球气候和全球太阳活动等复杂自然动力系统中产生强涨落的普遍作用。详细讨论了海洋Rossby波在年尺度全球温度波动中的作用以及非线性共振对厄尔尼诺现象的贡献。重建的温度在千年时间尺度上的大波动（南极冰芯过去40万年的数据）也被证明是由三分之一次谐波共振所主导的，推测与地球岁差对热带地区从太阳接收的能量的影响有关。本文讨论了银河系湍流对温度涨落的影响。结果还表明，三分之一次亚谐共振可以看作是11年太阳周期的背景，而全球（太阳）自转和混沌传播波在这一现象中起着重要作用。最后，简要讨论了太阳活动的去趋势与全球温度之间的一种年代际混沌相干性。
2012-01-23 astro-ph.SR nlin.CD physics.ao-ph
