Asymmetric Solar Polar Field Reversals
太阳极区磁场的反转是因为来自衰变太阳黑子的磁通量向两极移动，而来自拖尾黑子的磁通量占优势。让我们假设存在一种强烈的不对称性，即所有的活动都在北半球，那么多余的通量将移动到北极并逆转北极，而在南方什么也没有发生。如果稍后，在南方有很多活动，那么通量将有助于逆转南极。这样，我们就得到了太阳活动的两个峰和相应的反转时间差。这种差异首先由Babcock（1959）在第19个强不对称太阳活动周极大值之后首次观测到极场反转时发现。当时，南半球在太阳黑子最大之前最活跃，南极也适时地首先反转，一年多后北半球紧随其后，此时北半球最活跃。从那时起，太阳活动周期具有相反的不对称性，北半球在周期的早期最为活跃。这些周期的极场逆转正如预期的那样首先发生在北方。这一点在目前的太阳活动周期24中尤其值得注意。我们认为，协会的两个高峰太阳活动时，分离的半球相应的不同时间的极场逆转是一个普遍的特点周期。
2012-07-09 astro-ph.SR
Coronal Hole and Solar Global Magnetic Field Evolution in 1976-2012
研究了冕洞的时空演化，并与第21-23周（1976-2012）太阳全球磁场的时空演化进行了比较。分析了与太阳极场反转有关的冕洞和全球磁场中冕洞的经纬度分布动力学。极性和非极性冕洞人口被认为是。研究揭示了冕洞分布在时间和空间上的一些变化，这些变化与全球磁场周期的演变很好地吻合。结果表明，非极冕洞的纵向分布随全球磁场结构的变化而变化。全球磁场和冕洞分布的重组在几个太阳自转的时间间隔内同时发生。非极冕洞的周期演化反映了太阳全球磁场由纬向扇形结构和由扇形结构向纬向扇形结构的转变。从非极性冕洞的纬向分布揭示了两种不同类型的非极性冕洞波。第一种是短向极波。他们跟踪单极光球磁场的向极运动，从大约35度到每个半球的相关极点，并重新发展一个新的极性CH。虽然他们开始向极运动之前，在相关半球的极性磁场的变化，他们到达极点后，极性反转。另一种类型的非极性CH波形成与正极性和负极性磁场相关联的两个正弦分支。波的完整周期约等于268 CR（22年）。这些波CH到达高纬度在下降阶段时，新的极性极性CH已经完全形成。
2018-05-24 astro-ph.SR
Solar Polar Field Reversals as the Result of the Global Magnetic field Meridional Flows
基于Wilcox Solar Observatory数据，研究第21至25太阳周极区磁场反转，提出计算正负极性磁场子午环流公式以预测极性反转及活动周极大期时间。
2025-10-31 astro-ph.SR
A journey of exploration to the polar regions of a star: probing the solar poles and the heliosphere from high helio-latitude
从日球高纬度（60 $^\circ$以上）观测太阳两极的飞行任务将借鉴太阳轨道器的经验以及长期以来成功的太阳飞行任务和仪器（例如SOHO \cite{SOHO}、STEREO \cite{stereo}、Hinode \cite{Hinode}、SDO \cite{SDO}），但将首次侧重于太阳两极，从而能够进行任何其他飞行任务都无法进行的科学调查。太阳的主要奥秘之一是太阳周期。太阳的活动周期决定着日光层的结构和行为，当然也是空间天气的驱动因素。此外，太阳活动和变化为地球气候模型提供了波动的输入，这些相同的物理过程也适用于有系外行星的恒星系统。理解太阳活动周期以及所有太阳活动的主要障碍之一是我们目前对极地地区缺乏了解。在本白皮书中，提交给欧洲航天局响应2050年航行呼吁，我们描述了一个任务概念，旨在解决这一根本问题。与此同时，我们认识到，从极地地区上方观察太阳，除了与太阳活动周期有关的科学优势之外，还可以获得更多的科学优势，例如从全球角度对日冕物质抛射过程进行独特而有力的研究，以及对极地地区日冕结构和活动的研究。这些不仅将为基础恒星物理学研究提供重要的科学进展，还将有助于我们了解对地球和其他行星空间环境的影响。
2021-04-22 astro-ph.SR
On Polar Magnetic Field Reversal and Surface Flux Transport During Solar Cycle 24
随着每个太阳活动周期的进展，活动区（AR）的剩余磁通量向极地迁移，以抵消旧周期的极场。我们使用日震和磁成像仪四年（2010.33--2014.33）的视线磁场测量值描述了第24周期期间的极性反转过程。与AR相关的总通量在2011年在北部达到最大值，比南部早两年多;最大值明显弱于第23周期。极场反转过程相对缓慢，南北不对称，具有幕式特征。我们估计，全球轴向偶极子在2013年10月改变了符号;南北两极场（平均在60 $^\circ$纬度以上）分别在2012年11月和2014年3月逆转，大约相隔16个月。值得注意的是，每个半球向极的通量激增在极性上交替，导致北方多次逆转。我们发现，尾随太阳黑子极性的浪涌往往对应于正常的平均AR倾斜，较高的总AR通量，或较慢的中纬度近地表纬向流，而例外情况发生在低磁活动。特别是，AR通量和中纬度向极流速度表现出明显的反相关。我们将讨论如何解释这些功能可以在一个表面通量传输过程中，包括一个依赖于场的会聚流对AR，一个特性，可能有助于太阳周期的变化。
2014-10-31 astro-ph.SR
Source of a Prominent Poleward Surge During Solar Cycle 24
作为一个观测的案例研究，我们认为起源的一个突出的极地浪涌领先的极性，可见在磁蝶图在太阳活动周期24。本文提出了一种新的技术，用于将个别强磁通量区同化到地面通量输运模式中。通过分离这些区域的贡献，该模型显示浪涌主要起源于一个单一的高纬度活动组，包括卡林顿旋转2104-05（2010年11月至2011年1月）的双极活动区和旋转2107-08（2011年2月至4月）的多极活动区。这组有一个强大的轴向偶极矩反对乔伊的法律。另一方面，模拟表明，这一群体对蝴蝶图的短暂影响不会与对极场的长期贡献相匹配，因为它位于高纬度。这与以前的通量传输模型是一致的。
2015-02-17 astro-ph.SR
Ripples and Rush-to-the-Poles in the photospheric magnetic field
利用 NSO/Kitt Peak 综观图并突出弱磁场，本文识别光球中的 RTTP 与交替极性涟漪，给出其漂移、周期及与太阳磁周期的联系。
2023-01-01 astro-ph.SR
Using Polar Faculae to Determine the Sun's High-Latitude Rotation Rate. I. Techniques and Initial Measurements
本研究提出利用极区光斑统计测定太阳高纬度自转速率的新方法，通过分析1997-1998年南极冠观测数据构建时空图，得出南极附近会合自转速率约为8.6度/天，北极少量测量结果与之相符。
2024-11-04 astro-ph.SR
Comparative Study of Microwave Polar Brightening, Coronal Holes, and Solar Wind Over the Solar Poles
我们比较研究了长期（1992-2017年）的长期变化，在极增亮观测的野边山射电日像仪，极地太阳风速度与行星际闪烁观测的空间地球环境研究所，和日冕位场计算计算的日冕洞分布使用天气磁图数据在基特峰国家太阳天文台。首先，通过比较极区的太阳风速度（V）和亮温（T_b），发现极区的V和T_b之间有很好的相关性，北（南）极区的CC = 0.91（0.83），得到V与T_b的关系式为V =12.6（T_b-10，667）^{1/2}+432。我们还证实了V-T_b的CC比V-B和V-B/f的CC高，其中B和f分别是极性磁场强度和磁通量膨胀率。这些结果表明，T_b是比B或B/f更直接的表征太阳风速度的参数。其次，我们分析了极区增亮的长期变化及其与极冕洞面积（A）的关系。结果表明，极区增亮与预测的冕洞概率分布相吻合，T_b与A之间的CC值非常高，CC = 0.97。这一结果表明极区增亮与极冕洞的大小有很强的耦合。因此，V-A解释了V-T_b的合理相关性。此外，考虑到前人研究中发现的A与f之间的反相关性，我们认为V-T_b关系是Wang-Sheeley关系（V-1/f）在极区的另一种表达。
2019-02-28 astro-ph.SR physics.space-ph
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
The first out-of-ecliptic observations of the polar magnetic field of the Sun
RAL Space, UKRI STFC Rutherford Appleton Laboratory（英国STFC鲁瑟福阿普尔顿实验室）；University of Catania（卡塔尼亚大学）；Univ. Paris-Saclay, Institut d’Astrophysique Spatiale, UMR 8617, CNRS（巴黎萨克雷大学空间天体物理研究所）
太阳轨道器首次从黄道平面外观测到太阳极区磁场，揭示了极帽磁通量分布差异及观测角度依赖性，为未来高纬度观测奠定基础。
2025-12-03 astro-ph.SR
Rearrangements of Open Magnetic Flux and Formation of Polar Coronal Holes in Cycle 24
本文发展了一种天气图同化方法来研究当前周期中全球开放磁通量的重排和极冕洞的形成。分析揭示了日冕洞（ECH）的合奏出现在单极磁区与衰变活动复合体（AC）。它们之间的因果关系解释了在太阳南北半球观察到的异步PCH形成。因此，在2014年观察到的大型AC的衰变导致了广泛的ECH的形成，然后在2015年年中成为南PCH。北极地区复杂的磁场结构阻碍了北PCH的形成，尽管北极的主导极性比南极早两年发生逆转。北PCH直到2016年中期才形成，这是与几个腐烂的AC相关的高纬度ECH逐渐合并的结果。
2017-11-03 astro-ph.SR
Magnetic topology of the north solar pole
我们研究了当这些地区改变极性时，活动最大值附近的极性磁性，预计其磁性受全球磁场的影响较小。为了充分地估计磁场矢量，我们使用了15648.5和15652.8 FeI线的深全斯托克斯偏振观测。我们观察了北极以及盘中心的安静区，以比较它们的场分布。为了校准投影效应，我们在东翼观察到一个额外的安静区域。我们发现，两个肢体数据集共享相似的磁场矢量分布。这意味着接近极大值时，两极看起来像典型的边缘，安静的太阳区域。然而，四肢处的磁场分布与盘中心处推断的分布不同。在四肢，我们推断一个新的人口磁场相对较强的强度（$\sim$ 600- $\sim$ 800 G），倾斜30度的视线，并与太阳盘径向方向的方位角对齐。我们认为，这个新的人口在四肢是由于观察到的未解决的磁环接近肢体。这些环具有在盘中心测量的典型颗粒尺寸。在四肢，空间分辨率降低，我们观察到他们的空间未解决的，这解释了新的人口的磁场推断。这是第一个（间接的）证据表明在圆盘中心之外存在小规模的磁环，这意味着这些小规模的结构在整个太阳表面无处不在。这一结果不仅对光球层的能量学，而且对外层的能量学都有深远的影响，因为据报道这些环可以到达色球层和低日冕。
2018-04-24 astro-ph.SR
Meridional flow in the solar polar caps revealed by magnetic field observation and simulation
本研究利用Hinode高分辨率观测约束表面磁通量传输模型，模拟全球径向磁场，首次揭示太阳极冠区存在最大幅度约3 m s⁻¹的反环流经向流。
2024-07-26 astro-ph.SR
Long-term variation of the solar polar magnetic fields at different latitudes
本研究利用Hinode卫星2012至2021年的高分辨率矢量磁图，发现太阳南北极冠的极性反转过程非同步，且在每个极冠内极性反转从70度纬度依次向极点完成，揭示了向极的磁通迁移过程。
2024-08-27 astro-ph.SR physics.space-ph
X-ray Evidence for a Pole-Dominated Corona on AB Dor
采用傅里叶变换和互相关技术对谱线宽度和多普勒频移进行了精细分析，并应用于1999年10月获得的快速旋转的年轻恒星剑鱼座AB的钱德拉HETG光谱，以研究其日冕拓扑结构。观测历时52.3ks，历时1.2个自转周期。通过对分散信号进行积分得到的X射线光变曲线显示，在曝光的中途有一个中等强度的耀斑，其中计数率急剧增加了约50%，随后在接下来的10 k内衰减。我们没有发现显着的多普勒频移的光谱或调制的光变曲线，可以归因于旋转的主导日冕结构在这个时代。个别谱线宽度是统计上一致的热加宽，并正式要求没有旋转加宽，而$1σ$限制旋转加宽对应于一个紧凑的日冕限于纬度$>57°$。傅立叶分析表明，少量的旋转加宽是目前一致的电晕主要限制在两极，并排除模型与表面旋转加宽或更大。这些结果提供了直接的光谱证据，表明快速旋转的活跃恒星上的主导日冕活动与光球多普勒图像中常见的暗极点有关，并支持这些点具有形成闭合环的混合磁极性的模型。
2015-01-23 astro-ph.SR
Coupled macro spin model with two variables for polarity reversals in the Earth and the Sun
地磁场的结构非常复杂，磁流体动力学（MHD）模拟还存在一些问题。近年来，人们提出了宏观自旋模型。这是一种通过与许多局部发电机元素（宏观自旋）的相互作用来描述地磁的想法。该模型通过求解单变量运动方程，可以再现地磁场的某些特征。本文通过增加一个变量，使该模型更具有一般性.在这个结果中，我们的模型成为可能的几件事，没有处理在以前的研究，例如，北迁移（或南）磁极，与两个方向上表示的磁场分布的观测数据进行比较等。此外，作为对太阳的应用的结果，我们可以再现周期性的极性反转和功率谱的功率指数等。此外，我们研究了极点迁移的统计特性。
2020-06-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exploring the Solar Poles: The Last Great Frontier of the Sun
尽管国际社会对多个空间和地面太阳观测站进行了投资，但太阳的极地地区仍然是未知的领域-太阳观测的最后一个伟大前沿。突破这一前沿对于理解太阳周期至关重要--太阳周期是短期到长期太阳活动的最终驱动力，包括空间天气和空间气候。磁流体动力发电机模型和经验观察的关系已经确定，极场是未来太阳活动周期振幅的主要决定因素。倾斜活动区的太阳表面演变模型表明，中高纬度的磁通量波动支配着导致极场逆转和增强的动力学。我们对这种高纬度磁场动力学和等离子体流的理论理解和数值模型--它们是太阳黑子周期的关键组成部分--缺乏精确的观测约束。这一限制损害了我们观测神秘的千高斯极流斑块的能力，并限制了高纬度地区的极场分布。这些观测的缺乏阻碍了我们对高纬度磁场如何驱动极地喷流、羽流和快速太阳风的理解，这些太阳风延伸到日光层的边界，并调制太阳系内的太阳开放通量和宇宙射线通量。因此，准确观测太阳的两极区域是太阳物理学面临的最突出的挑战。本文论证了新的太阳极地黄道观测的科学案例，结合现有的，或未来的多有利点日光层天文台。这样一个飞行任务概念可以像任何其他飞行任务概念一样彻底改变太阳物理学领域--其相关性超越了从太阳内部到日光层的空间制度。
2022-12-30 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
