UV solar irradiance in observations and the NRLSSI and SATIRE-S models
自1978年以来，通过一系列空间飞行任务对太阳总辐照度和紫外光谱太阳辐照度进行了监测。与此同时，还开发了一些模型，旨在通过将变化与太阳磁活动联系起来，复制太阳辐照度。NRLSSI和SATIRE-S模型提供了目前可用的卫星观测期间太阳总辐照度和光谱辐照度的最全面的重建。在太阳周期变化的波长依赖性方面，各种测量和模型之间存在持续的争议，这对我们理解紫外线太阳辐照度变化对平流层的影响产生了影响。我们回顾了在卫星观测期间紫外太阳辐照度变化的测量和建模。SATIRE-S重建与光谱太阳辐照度观测一致，它们是可靠的。它也支持一个独立的，经验重建紫外光谱太阳辐照度的基础上UARS/SUSIM测量从早期的研究。NRLSSI在300和400 nm之间产生的较弱的太阳周期变化在任何现有记录中都不明显。我们表明，虽然用于构建NRLSSI的方法主要是健全的，重建的太阳周期变率是不确定性的影响，它借鉴了SSI观测的推导。根据我们的研究结果，我们建议在两种模式之间进行选择时，使用SATIRE-S进行气候研究。
2015-07-05 astro-ph.SR
The GOES-R EUVS Model for EUV Irradiance Variability
地球静止业务环境卫星R（GOES-R）系列的四颗卫星是下一代NOAA GOES卫星。一旦进入轨道并投入使用，它们将被重新命名为GOES 16 - 19，在2035年之前进行关键的地面和空间天气测量。GOES 16号和17号分别于2016年和2018年发射，目前已在轨运行。GOES-R卫星包括极紫外和X射线辐照度传感器（EXIS）仪器套件，该仪器套件使用极紫外传感器（EUVS）仪器测量25至285 nm之间的8条线或波段的校准太阳辐照度。EXIS还包括X射线传感器（XRS）仪器，该仪器可在传统的GOES波段测量太阳软X射线辐照度。EUVS测量值被用作EUVS模型的输入，EUVS模型是一个用于空间天气操作的太阳光谱辐照度模型，它以30秒的节奏预测从5 nm到115 nm的22个5 nm宽间隔和从117到127 nm的一个10 nm宽间隔的辐照度。一旦全面运行，NOAA将分发EUVS模型辐照度，延迟时间为1分钟，作为主要的空间天气数据产品，从而开创一个快速传播和测量连续性极紫外辐照度光谱的新时代。本文介绍了EUVS模型的算法，数据来源，校准方法和相关的不确定性。典型的模式（相对）不确定性小于$\sim$ 5\ %的可变性在时间尺度超过6小时，和$\sim$ 25\ %的太阳耀斑引起的可变性。绝对不确定度（源自用于校准EUVS模型的仪器）为$\sim$ 10\ %。模型结果的例子都在每日和…
2019-11-20 astro-ph.SR
Effects of continuum fudging on non-LTE synthesis of stellar spectra. I. Effects on estimates of UV continua and Solar Spectral Irradiance variability
在非局域热力学平衡（non-LTE）条件下进行的合成通常会高估恒星光谱。在文献中广泛采用的方法，以减少过量的紫外线辐射包括人工增加的连续不透明度，通过使用乘法模糊因子，这是经验推导出的合成光谱，以匹配观察到的。虽然该方法最初是为了改善非LTE合成的谱线，它最近已被用来模拟太阳光谱辐照度的变化。这种辐照度重建技术结合了不同类型结构的光谱合成，这些结构是利用从参考安静太阳模型导出的因子来执行的。由于不透明度尺度与等离子体的物理性质在一个复杂的方式，产生的问题是否，以及在何种程度上，使用参考模型推导出的模糊因子可以用来调整模型的不透明度，代表不同类型的安静和磁性功能。在这里，我们调查的影响，不透明度捏造的估计太阳和恒星的辐照度变化在紫外波段。我们发现，使用模糊因子可能会低估19%和高达20%的变化范围内230-300 nm和300-400 nm，分别。这些估计值依赖于模型，应视为上限。最后，我们的分析表明，使用fudge因子所产生的不确定性随着恒星金属丰度的降低而增加，并且对于变星是辐角主导的并且其有效温度大于约4000 K的恒星是重要的。
2018-12-13 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
Correlation of Spectral Solar Irradiance with solar activity as measured by VIRGO
上下文太阳光谱辐照度随自转周期的变化及其在太阳活动周期中的变化趋势对于理解日地关系以及太阳模型的观测约束都很重要。最近SORCE的SIM实验发表了一个意想不到的负相关与太阳总辐射的可见光谱范围。它是由近紫外范围的强和积极的可变性补偿。目标。我们的目标是验证是否可以通过独立观察SOHO上的VIRGO实验来证实可见光中的反相关SIM/SORCE趋势。测量太阳辐照度的所有空间实验的挑战是，由于暴露于强烈的紫外线辐射，其传感器的灵敏度发生变化，这在轨道上难以评估。方法.我们分析了2002年至2012年之间的10年时间序列的处女座太阳光度计数据。光谱太阳辐照度的变化与总太阳辐照度的变化相关，总太阳辐照度被视为太阳活动的代理。结果观测证据表明，六年后，只有一个单一的长期过程管理的退化的备用太阳光度计在处女座，这是一个月一次操作。这种退化可以很好地近似为十年的线性函数。从线性趋势的残差的分析产生强大的正相关的光谱辐照度在862，500和402 nm与总辐照度。在分析这些数据的年平均值时，对于862 nm和402 nm数据，正相关变为弱负相关，但统计意义不大。在500 nm处，年度光谱数据仍然与太阳总辐照度呈正相关。在500 nm处持续的正相关与SIM/SORCE结果相矛盾。
2013-07-04 astro-ph.SR
Reconstruction of total solar irradiance variability as simultaneously apparent from Solar Orbiter and Solar Dynamics Observatory
本文提出结合太阳轨道器SO/PHI与SDO/HMI的观测数据，利用SATIRE-S模型首次同时从地球视角和黄道外视角重建太阳总辐照度变化，为研究不同倾角下太阳与其他冷恒星的亮度变化比较奠定基础。
2023-09-28 astro-ph.SR
Readdressing the UV solar variability with SATIRE-S: non-LTE effects
上下文太阳光谱辐照度（SSI）变化是地球气候模型的关键输入之一。了解太阳辐照度波动也有助于将太阳与其他恒星的亮度变化模式相比较，并为类地系外行星设定可探测性极限。目的。SATIRE-S是最成功和最广泛使用的太阳辐照度变化模型之一。它使用的光谱的磁性特征和周围安静的太阳计算与ATLAS 9光谱合成代码的假设下，本地热力学平衡（LTE）。SATIRE-S一直处于太阳变率建模的最前沿，但由于LTE近似的限制，其输出SSI必须在300 nm以下进行经验校正，这降低了其结果的物理一致性。本文件讨论了这一缺点。方法.我们取代ATLAS 9光谱SATIRE-S中的所有大气成分的光谱使用非LTE光谱合成代码（NESSY）计算。我们还使用Fontenla等人（1999）的太阳大气温度和密度分层模型来计算宁静太阳和光斑的光谱。结果我们计算非LTE对比的斑点和光斑，并将它们与SDO/HMI填充因子的活动区域，计算总的和光谱太阳辐照度的变化在太阳活动周期24。结论.非LTE对比度导致总的和光谱太阳辐照度与LTE版本的经验校正输出非常一致。这表明SATIRE-S输出中引入的经验校正得到了很好的判断，并且从LTE中的SATIRE-S模型获得的校正的总太阳辐照度和光谱太阳辐照度与非LTE计算的结果完全一致。
2019-09-25 astro-ph.SR
Solar irradiance variability: A six-year comparison between SORCE observations and the SATIRE model
目的：我们调查如何以及建模的太阳辐照度同意SORCE卫星的测量，无论是总的太阳辐照度和分解成光谱区域的时间尺度上的几年。方法：我们使用SATIRE模型，并比较2003年至2009年期间模拟的太阳总辐照度（TSI）与TSI测量值。在2004年至2009年期间，在10 nm波段从中等活动下降到最近的太阳最小值期间，将200- 1630 nm的光谱太阳辐照度与SORCE上的SIM仪器进行了比较，并针对三个重要的光谱区域：紫外线积分超过200- 300 nm，可见光超过400- 691 nm，红外线在972-1630 nm之间。结果：该模型捕获了97%的观察到的TSI变化。在光谱比较中，旋转可变性被很好地再现，特别是在400和1200 nm之间。SIM在几乎所有波长下的长期趋势变化幅度都要大很多倍，而SIM的趋势在500至700 nm和1000至1200 nm之间的可见光中与SATIRE相反。我们讨论了剩余的问题与SIM数据和模型的确定的限制，特别是与光斑的贡献处理的方式，在MDI磁图在太阳活动极小期和模型大气中的红外采用SATIRE的通量识别的限制。从长期趋势来看，这些领域的改善不太可能显著加强协议。这种不一致意味着，如果SIM数据是正确的，那么除了表面磁性之外，还有其他机制导致了SSI的变化，特别是在2004年和2006年之间。由于SATIRE能够从UARS再现1991年至2002年之…
2011-04-05 astro-ph.SR
Modeling Decadal and Centennial Solar UV Irradiance Changes
该研究基于1000年开放太阳通量记录的经验框架，表征太阳辐照度变率的时间分量，结合后重建关键大气研究波段的太阳紫外辐照度变化，助力地球气候系统研究。
2025-10-28 astro-ph.SR
On the contribution of quiet Sun magnetism to solar irradiance variations: Constraints on quiet Sun variability and grand minimum scenarios
虽然平静的太阳磁场只显示出很小的变化与太阳周期，长期变化不能完全排除从第一原则。我们通过一系列小尺度发电机模拟研究了平静太阳磁场对光谱太阳辐照度的潜在影响，模拟中考虑了零垂直通量不平衡（$\langle B_z\rangle=0$）和不同水平的小尺度磁场强度，以及一个弱网络情况下，额外的通量不平衡对应于$\langle B_z\rangle=100$ G的通量密度。从这些设置中，我们计算的平均垂直磁场强度的光球在连续光学深度$τ=1$（$\langle \vert B_z\vert\rangle_{τ=1}$）的出射辐射能通量的依赖性。我们发现，一个安静的太阳设置的平均垂直磁场强度为$\langle \vert B_z\vert\rangle_{τ=1}=69$ G是约$0.6~\%$比非磁参考情况下更亮。我们发现出射辐射能通量与平均场强$\langle \vert B_z\vert\rangle_{τ=1}$成线性关系，其相对斜率为$1.4\cdot 10^{-4}$ G $^{-1}$。在这种灵敏度下，只有$10\%$对平静太阳场强的适度改变，才会导致与观测到的太阳周期变化相当的总太阳辐照度变化。虽然这确实对正常太阳周期期间可能的安静太阳变化提供了强有力的间接限制，但它也强调了较长时间尺度上的潜在变化可能对长期太阳辐照度变化做出重大贡献。
2020-04-03 astro-ph.SR
Solar-cycle irradiance variations over the last four billion years
光谱太阳辐照度（SSI）在11年太阳活动周期中的变化是太阳磁活动的表现之一。有一个强有力的证据表明，SSI的变化对地球的大气层有影响。过去太阳的快速自转导致太阳发电机的活动更加活跃，从而可能导致太阳活动周期时间尺度上SSI变率的幅度更大。这可能导致地球大气层以及其他太阳系行星的大气层对太阳活动周期的反应更强烈。我们计算的SSI和TSI的变化幅度在太阳活动周期的过程中作为太阳年龄的函数。我们利用太阳双星观测资料，建立了恒星磁活动与年龄的关系。利用这种关系，我们重建太阳磁活动和相应的太阳磁盘面积覆盖的磁功能（即斑点和光斑）在过去的四十亿年。这些磁盘覆盖率，然后用来计算太阳周期SSI变化的幅度作为波长和太阳年龄的函数。我们的计算表明，年轻的太阳比现在的太阳变化更大。600万年前太阳的太阳周总辐照度（TSI）变化幅度约为现在太阳的10倍。此外，年轻太阳的变化是以黑子为主的（太阳在活动最小时比最大时更亮），也就是说，太阳在活动最小时比最大时更亮。TSI变化的幅度随着太阳年龄的增加而减小，直到在2.8 Gyr时达到最小值。在这一点之后，TSI的变化是faculae-dominated（太阳在活动最大时更亮），其幅度随着年龄的增长而增加。
2020-02-20 astro-ph.SR
Spectral Irradiance Variability in Lyman-Alpha Emission During Solar Flares
本研究利用SORCE/SOLSTICE和RHESSI观测两个M级耀斑，发现Lyα谱线增强与HXR爆发相关，红色不对称源于色球蒸发，蓝色不对称与丝状物喷发有关，增进了对耀斑期间Lyα光谱变化的理解。
2025-04-24 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
Solar Irradiance Variability and Climate
太阳的亮度在所有观测到的时间尺度上都是变化的，越来越多的证据表明它对气候有影响。这种变化的幅度取决于波长，也可能取决于时间尺度。虽然这种变化的许多方面已经得到很好的确定，长期变化的确切幅度（超过太阳周期）和变化的光谱依赖性正在讨论中。太阳变化的主要驱动力被认为是太阳表面的磁性特征。在全球范围内，气候反应可以在很大程度上由简单的能量考虑来解释，但理解区域气候效应则更为困难。已经确定了这种驱动的有希望的机制，包括通过紫外线辐照对平流层的影响和与地面的动力耦合。在这里，我们提供了我们的知识的现状，以及主要的开放问题的概述。
2013-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solar Irradiance Variability Due To Solar Flares Observed in Lyman-alpha Emission
由于中性氢的莱曼-α（Lya）线是太阳光谱中最亮的发射线，由于非常高的背景，检测由于在该波长处的太阳耀斑引起的辐照度增加可能是具有挑战性的。以前专注于最大耀斑的研究表明，即使在这些极端情况下，Lya也只比背景高出几个百分点。在这项研究中，对约8500个大于B1级的耀斑进行了叠加历元分析，以确定耀斑对太阳EUV辐照度变化的贡献。以1-8A的X射线辐射峰值为基准时间，对GOES-15上的EUV传感器在Lya辐射中观测到的3123个B级和4972个C级耀斑的时间序列进行平均，以减小背景起伏，改善耀斑信号。这些较弱的事件的总和表明，它们产生了0.1-0.3%的太阳Lya辐照度的增强。为了进行平均比较，将相同的技术应用于453个M级和31个X级耀斑，导致Lya排放增加1-4%。耀斑也被平均相对于他们的日射角调查任何潜在的中心到边缘的变化。对于每个GOES类，在耀斑峰值的Lya的相对增强被发现减少耀斑发生更接近太阳的边缘，由于线的不透明性，和/或缩短的足迹。研究中包括的一个中等事件，C6.6耀斑，表现出异常高的Lya增加7%，可能归因于灯丝喷发失败。迄今为止，这种量级的增加只与少数X级耀斑有关。
2021-02-01 astro-ph.SR
Solar cycle variation in solar irradiance
过去40年从空间进行的大量测量表明，太阳辐照度与11年太阳活动周期之间存在着明显的相关性。将太阳辐照度变化与光球磁性联系起来的模型在解释这些观测中的大多数明显趋势方面取得了重大进展。然而，在绝对辐射测量、长期变化和太阳周期变化的光谱依赖性方面，不同的测量和模型之间存在持续的差异。我们提出了太阳辐照度测量和模型的概述，并讨论了调和两者之间的分歧的关键挑战。
2014-07-16 astro-ph.SR
Modulations of the Surface Magnetic Field on the Intra-cycle Variability of Total Solar Irradiance
太阳光球磁场对太阳总辐照度（TSI）的变化起主导作用。首次描述了六个特定范围内磁通量对TSI的调制。从MDI/{ \sl SOHO}中提取了四个距离的磁场日通量值，并与活动区的日通量值进行了比较（MF $_{\text{ar}}$）和安静区域（MF $_{\text{qr}}$）;前四个范围（MF $_{1-4}$）分别为：1.5- 2.9、2.9 - 32.0、32.0 - 42.7和42.7- 380.1（每元素$\times 10^{18}$ Mx）。交叉相关分析显示，MF $_4$、MF PDMATHAMO和MF $_{\text{ar}}$与TSI呈正相关，MF $_2$与TSI呈负相关，MF $_1$、MF $_3$与TSI的相关性不显著。自举检验证实，MF $_4$对TSI的影响比MF $_{\text{ar}}$和MF $_{\text{qr}}$更显著，且MF $_{\text{ar}}$领先TSI一个旋转周期。通过提取MFs和TSI的旋转变化，前者对后者在太阳旋转时间尺度上的调制清楚地说明和比较，分别在太阳极大和极小的时候。长期变化的相对幅度比较表明，TSI与MF $_4$和MF $_{\text{ar}}$的变化一致，MF $_2$与TSI呈反相，滞后后者约1.5年。
2018-04-17 astro-ph.SR
Variability of Solar Five-Minute Oscillations in the Corona as Observed by the Extreme Ultraviolet Spectrophotometer (ESP) on the Solar Dynamics Observatory Extreme Ultraviolet Variability Experiment (SDO/EVE)
利用太阳动力学观测站（SDO）极紫外光变率实验（EVE）上的极紫外分光光度计（ESP）对太阳作为恒星进行的软X射线测量，在两个六天时间间隔的功率谱中探测到了太阳五分钟振荡。发现最大振幅峰的频率在3.7微赫兹内与已知的全局声学振荡的低阶（l = 0- 3）模式相匹配，并且可以用全局模式泄漏到日冕中来解释。由于光球层和日冕之间的太阳大气变化很大，日冕振荡的频率和振幅很可能随时间而变化。我们调查的功率谱的变化，为个别日子和它们的关联与太阳活动的变化，例如与EUV辐照度的平均水平，和它的短期变化，由于不断变化的活动区域。我们的一天的振荡功率谱的样本的49天期间的低和中等的太阳活动的分析表明，与平均EUV辐照度和辐照度的短期变化几乎没有相关性。我们认为，太阳大气中的一些其他变化，如磁场和/或网络间的配置可能会影响模式泄漏到日冕。
2012-11-04 astro-ph.SR
The Signature of Flares in VIRGO Total Solar Irradiance Measurements
我们使用总太阳辐照度（TSI）测量的VIRGO（太阳辐照度和重力振荡的变化）仪器上SOHO获得的X级太阳耀斑发射的平均总辐射能量的初步估计。基本工具是总历元分析，这也使我们能够检测和部分描述基本数据中存在的系统误差。我们描述了这些错误，显着降低在高频率的光度。我们发现GOES 1- 8AA光度与总测热光度之比为0.01量级。
2010-03-22 astro-ph.SR
NLTE solar irradiance modeling with the COSI code
上下文已知太阳辐照度在几分钟到几十年的时间尺度上变化，人们怀疑其大幅波动是气候变化的部分原因。目标。我们正在开发一个太阳大气代码，允许物理建模的整个太阳光谱组成的安静的太阳和活跃的地区。这个代码是一个工具，用于模拟太阳辐照度的变化，并了解其对地球的影响。方法.我们利用进一步发展的辐射转移代码COSI，现在纳入分子线的计算。我们验证了COSI条件下的局部热力学平衡（LTE）对合成光谱计算与ATLAS代码。合成的太阳光谱也计算在非本地热力学平衡（NLTE）和可用的测量光谱进行比较。在这样做的时候，我们已经定义了建模的主要问题，例如，缺乏不透明度的紫外光谱的一部分和不一致的计算中的可见光连续水平，我们描述了解决这些问题。结果COSI的改进版本使我们能够达到很好的协议之间的计算和观测到的太阳光谱测量SOLSTICE和SIM板上的SORCE卫星和ATLAS 3任务从航天飞机上运行。我们发现，NLTE效应是非常重要的太阳光谱的建模，即使在光谱的视觉部分，并在整个太阳光谱的变化。除了对光谱的UV部分的强烈影响之外，NLTE效应还影响氢负离子的浓度，这导致可见光连续谱水平和辐照度可变性的显著变化。
2010-04-18 astro-ph.SR
Response of solar irradiance to sunspot area variations
太阳辐照度研究中的一个重要的未决问题是，是否可以通过使用太阳代理作为输入来描述短期变化（即天数）的模型来重建长期变化（即在几年及更长时间尺度上）。Preminger和Walton（2005，GRL，32，14109）表明，光谱太阳辐照度和磁通量出现的代理（如每日太阳黑子面积）之间的关系可以在线性系统理论的框架中通过脉冲响应来描述。我们通过去除虚假的太阳旋转效应和增加一个捕捉长期变化的额外项来显着改进经验模型。我们的研究结果表明，长期的变化不能重建的光谱辐照度的短期响应，这告诫太阳代理模型扩展到这些时间尺度。此外，我们发现，太阳的响应是非线性的，不能简单地通过应用一个重新缩放太阳黑子面积的方式进行校正。
2018-05-11 astro-ph.SR physics.data-an
The place of the Sun among the Sun-like stars
上下文对年龄和平均活动水平与太阳相似的恒星的光度和色球HK发射数据系列的监测表明，恒星色球平均活动水平与光度变化之间存在经验相关性。一般来说，更活跃的恒星表现出更大的光度变化。有趣的是，太阳辐照度的测量和重建表明，太阳的变化明显小于经验关系所表明的。目标。我们的目标是找出太阳目前处于这种关系之外的可能原因。方法.我们采用了不同的方案，太阳HK的排放和辐照度的变化，并将它们与现有的时间序列的类太阳恒星。结果我们表明，太阳的光度变化与色球活动图上的位置随时间变化。目前的太阳位置与其时间平均位置不同，因为连续测量太阳辐照度的卫星时代意外地与异常高和稳定的太阳活动时期相吻合。我们的分析表明，虽然目前的太阳光变率是显着小于恒星数据所示，时间平均太阳光变率可能与恒星数据。我们建议继续光度计计划，并扩大到一个更大的恒星样本将最终使我们能够约束历史的太阳变化。
2013-03-09 astro-ph.SR
Modelling solar irradiance from ground-based photometric observations
自1978年以来一直从空间监测太阳总辐照度。测量结果显示，太阳活动周期的相位存在显著的变化，时间尺度上的波动也短于几天。然而，测量是由多个通常相对短暂的任务完成的，这使得TSI可能的长期趋势非常不确定。虽然紫外线辐照度的变化显然与太阳活动周期同相，但可见光范围内的变化阶段一直存在争议。在本文中，我们的目的是得到一个洞察到TSI的长期趋势，自1996年以来的太阳辐照度的变化在光谱的可见光部分的相位。利用罗马天文台和圣费尔南多天文台1996年以来的Ca~II~K和连续统的独立地基全圆盘光度观测资料计算了TSI。我们遵循基于光度和指数的经验圣费尔南多方法。我们发现，在1996年至2008年的活动最小值之间，TSI呈微弱下降趋势，为-7.8 $^{+4.9}_{-0.8}\times10^{-3}$ Wm $^{-2}$ y $^{-1}$，而在2008年至2019年之间，重建的TSI未显示出略微下降（但统计学上不显著）的趋势，为-0.1 $^{+0.25}_{-0.02}\times10^{-3}$ Wm $^{-2}$ y $^{-1}$。用于重建的参考TSI系列不会显著影响所确定的趋势。蓝色连续光谱（409.2 nm）的变化相当平坦，而红色连续光谱（607.1 nm）的变化在反相的边缘，尽管这个结果对图像中安静太阳水平的准确评估非常敏感。这些结果提供了进一步的见解，总太阳辐照度的长期…
2020-08-24 astro-ph.SR
Soft X-ray irradiance measured by the Solar Aspect Monitor on the Solar Dynamic Observatory Extreme ultraviolet Variability Experiment
太阳表面监视器（SAM）是太阳动力学观测站（SDO）上极紫外线变化实验（EVE）上的一个针孔相机。SAM通过一个金属滤光片将太阳圆盘投射到CCD上，该金属滤光片设计为仅允许短于7 nm的太阳光子通过。然而，来自高能粒子和带外辐照度的污染在SAM观测中是重要的。我们提出了一种从SAM信号中分离0.01- 7 nm积分辐照度的技术，以产生2010年5月至2014年5月期间宽带辐照度的第一个结果。该分析的结果与EVE的EUV分光光度计（ESP）的类似数据产品一致，误差在25%以内。我们比较我们的结果与测量从学生一氧化氮探测器（SNOE）太阳X射线光度计（SXP）和热层电离层中间层能量学和动力学（TIMED）太阳EUV实验（SEE）在类似的太阳活动水平。我们表明，全磁盘SAM宽带的结果比较以及其他测量的0.01- 7 nm的辐照度。我们还探讨了SAM的能力，解决空间的贡献，从太阳能盘的辐照度区域，并证明了这一功能的几个强耀斑爆发的活跃地区的案例研究，2011年3月11日。
2016-05-04 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
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
EUV SpectroPhotometer (ESP) in Extreme Ultraviolet Variability Experiment (EVE): Algorithms and Calibrations
极紫外分光光度计（ESP）是美国宇航局太阳动力学天文台（SDO）上极紫外可变性实验（EVE）的五个通道之一。ESP通道的设计是以高度稳定的衍射透射光栅为基础的，是太阳极紫外线监测器的先进版本，自1995年12月以来，太阳极紫外线监测器一直在太阳和日光层观测台上成功地观测太阳辐照度。ESP设计用于测量衍射光栅的四个第一级波段中的太阳极紫外（EUV）辐照度，所述四个第一级波段以19 nm、25 nm、30 nm和36 nm为中心，以及光栅的第零级中的软X射线波段（从0.1到7.0 nm）。每个波段的探测器系统将光电流转换为计数率（频率）。计数率以0.25秒为增量进行积分，并传输到EVE科学和操作中心进行数据处理。描述了将测量的计数率转换为太阳辐照度和ESP校准参数的算法。ESP飞行前校准是在国家标准和技术研究所的同步加速器紫外辐射设施进行的。校准参数用于计算2008年4月14日探空火箭飞行测量的绝对太阳辐照度。ESP波段的这些辐照度与同时飞行的另外两个EUV通道（EVE的多EUV光栅光谱仪（MEGS）和SOHO的电荷、元素和同位素分析系统/太阳EUV监测器（CELIAS/SEM））的辐照度密切匹配。
2009-11-04 astro-ph.IM astro-ph.SR
The effect of flares on total solar irradiance
耀斑是发生在恒星大气中的强大能量释放。太阳耀斑是太阳系中最强烈的能量爆发，但在太阳总光度中却很难被注意到。因此，它们辐射的总能量1）在很大程度上仍然是未知的，2）被忽视为总太阳辐照度（TSI）变化的潜在贡献者，即在地球上接收的总太阳通量。在这里，我们报告的耀斑信号的检测在TSI即使是中度耀斑。我们发现，耀斑辐射的总能量超过软X射线辐射的两个数量级，在可见光区的重要贡献。这些结果对耀斑的物理学和我们恒星的可变性有影响。
2010-07-19 astro-ph.SR
Eclipses observed by LYRA - a sensitive tool to test the models for the solar irradiance
我们分析了最近的日食光变曲线测量的赫茨伯格通道（200-220 nm）的大产量辐射计（LYRA）机载PROBA-2。测量使我们能够准确地检索太阳亮度的中心到边缘变化（CLV）。辐射的形成高度取决于观测角度，因此CLV的检查提供了有关太阳大气中广泛高度的信息。我们采用一维NLTE太阳辐照度辐射转移编码（COSI）来模拟测量的光变曲线和相应的CLV依赖性。该模型被用来测试和约束现有的太阳大气的一维模型，例如光球的温度结构和在赫兹伯格连续谱范围内的伪连续谱不透明度的处理。我们表明，COSI不仅可以准确地再现整个太阳盘面的辐照度，而且还测量CLV。因此，它可以被用来作为一个可靠的工具，模拟光谱太阳辐照度的变化。
2012-01-31 astro-ph.SR
Recent variability of the solar spectral irradiance and its impact on climate modelling
由于缺乏长期和可靠的太阳光谱辐照度（SSI）测量时间序列，很难准确量化太阳对近期气候变化的贡献。虽然早期的空间结构观测和模型提供了空间结构变化的定性一致的图像，但SORCE卫星最近的测量表明，紫外光谱范围的变化明显更强，可见光和近红外波段的变化与太阳周期反相。最近的一些化学气候模型（CCM）模拟表明，这可能对地球大气层产生重大影响。受这些结果的启发，我们在这里总结了我们目前的知识SSI的变化及其对地球气候的影响。我们提出了一个现有的SSI测量的详细概述，并提供了迄今为止可用的模型进行彻底的比较。SSI的变化直接影响地球大气层，通过短波加热的变化，从而影响平流层的温度和臭氧分布，并通过动态反馈间接影响。我们调查这些直接和间接的影响，使用几个国家的最先进的CCM模拟被迫与测量和建模SSI的变化。本研究报告的一个独特优点是，对通常由不同群体分别处理的问题采用了共同的综合办法。遗漏最后，我们讨论了可用数据的可靠性，并提出了额外的协调工作，首先从分散的观察中构建复合SSI数据集，并改进当前的SSI模型，其次，运行协调的CCM实验。
2013-03-22 astro-ph.SR physics.ao-ph
The EUV spectrum of the Sun: quiet and active Sun irradiances and chemical composition
我们对新的原子数据进行基准测试，以选择从EUV中的中等分辨率安静太阳光谱（从60到1040 nm）获得的辐照度。我们使用的太阳动力学观测台极紫外光变率实验（EVE）的原型（PEVE）在2008年4月14日太阳极小期测量的辐照度作为基线。我们考虑到一些不一致的PEVE数据，使用飞行EVE数据和辐照度，我们从太阳和日光层天文台（SoHO）日冕诊断光谱仪（CDS）的数据。我们进行差分发射测量，并发现在大多数情况下，预测和测量的辐照度之间的总体良好的协议（在观测的准确性，约20%），虽然我们指出目前可用的离子电荷态分布的几个问题。我们使用了Asplund等人（2009年）的光球化学丰度。新的原子数据几乎是完整的，在这个光谱范围内，中等分辨率的辐照度光谱。最后，我们利用1969年活动太阳的观测结果表明，在这种情况下，日冕的成分高达1兆克拉，接近光球层。对于高温等离子体，在有源区内发射的等离子体，其变化系数为2，这些结果与我们以前的研究结果非常一致。
2019-01-25 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
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
Solar variability in the Mg II h and k lines
本文基于 SATIRE 模型构建 Mg II 指数计算模型，在太阳活动周期和自转尺度上均与观测吻合，并重建了近三个世纪的指数时间序列。
2025-01-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
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
Variation of the Mn I 539.4 nm line with the solar cycle
作为基特峰国家天文台（KPNO）长期计划的一部分，使用McMath望远镜和13.5米摄谱仪以双程模式观测了近三个太阳周期的Mn I 539.4 nm线。这些全圆盘分光光度观测揭示了这条线的参数在太阳周期中异常强烈的变化。最初提出的Mg II K线的光泵浦来解释这些变化。最近的研究提出，这是不需要的，磁变率可以解释这一点。磁变率也是驱动太阳总辐照度变化（TSI）变化的机制。在这项工作中，我们使用SATIRE-S模型定量地研究了这一命题。我们应用完全相同的模型大气和自由参数的值，在以前的太阳辐照度重建中使用的，现在模型的Mn I 539.4 nm线轮廓和相邻的Fe I线的变化。我们比较了理论模型的结果与KPNO观测。我们的结果证实了Mg Ⅱ k对Mn Ⅰ 539.4nm谱线的光泵浦不是其太阳活动周变化的主要原因。它还提供了太阳辐照度模型的独立确认，这些模型基于辐照度变化是由太阳表面磁通量的演变引起的假设。这里得到的结果也支持光谱辐照度的变化由这些模型计算。
2015-11-04 astro-ph.SR
Long-term changes in solar activity and irradiance
本文综述了太阳活动与辐照度长期变化的研究，指出长期趋势存在不确定性，并强调利用三维磁流体动力学模拟和历史Ca II K观测改进辐照度重建的潜力。
2023-10-16 astro-ph.SR physics.space-ph
Detection of Solar Rotational Variability in the LYRA 190 - 222 nm Spectral Band
我们分析的光谱太阳辐照度的变化期间，从2010年1月7日至2010年1月20日，测量的赫茨伯格通道（190-222 nm）的大产量辐射计（LYRA）板载PROBA 2。在这段时间里，LYRA标称单元的观测经历了退化，赫兹伯格通道产生的信号经常从一个水平跳到另一个水平。这两个因素都使分析复杂化。我们提出的算法，使我们能够从LYRA数据中提取太阳的变化，并将结果与SORCE/SOLSTICE测量结果进行比较，并与太阳辐照度代码（COSI）的基础上建模。
2012-05-10 astro-ph.IM astro-ph.SR
Analysis and modeling of solar irradiance variations
太阳发电机的一个突出表现是11年的活动周期，这在包括太阳辐照度在内的太阳活动指标中很明显。虽然太阳活动和太阳亮度之间的关系一直被怀疑，但直到1978年发射Nimbus-7号卫星后才能进行定期卫星测量，才直接观测到。在从空间测量太阳辐照度的同时，还开发了一些模型，目的是通过光球层中磁结构所造成的强度过剩/不足来描述表观可变性。更复杂的模型，称为半经验，依赖于强度光谱的光球磁结构产生的辐射转移代码从半经验模型大气。SATIRE-S（Spectral And Total Irradiance Reconstruction for the Satellite era）是一个典型的卫星辐射模型。当前半经验模型的一个关键限制是，由于使用平面平行模型大气（而不是三维模型大气），网络和光斑的辐射特性没有得到充分表示。这篇论文是四个出版物的汇编，详细介绍了调查的结果，旨在为最终引入三维大气到SATIRE-S和审查太阳辐照度的测量和建模的现状奠定必要的基础。还介绍了SATIRE-S模型的更新。我们生成了一个总的和光谱太阳辐照度的每日重建，覆盖1974年到现在，这是更可靠的，在大多数情况下，扩展比类似的重建从当代模型。
2015-07-05 astro-ph.SR
A new SATIRE-S spectral solar irradiance reconstruction for solar cycles 21--23 and its implications for stratospheric ozone
我们提出了一个修订和扩展的总和光谱太阳辐照度（SSI）重建，其中包括波长依赖的不确定性估计，跨越过去三个太阳周期使用SATIRE-S模型。SSI重建涵盖了115至160，000 nm之间的波长，以及1974年8月至2009年10月之间的所有日期。这是第一次全波长SATIRE-S重建，覆盖了过去三个太阳活动周期，没有数据缺口，并进行了不确定性估计。将SATIRE-S与NRLSSI模式和SORCE/SOLSTICE紫外线观测资料进行了比较。SATIRE-S在242 nm以下的波长下显示出与NRLSSI相似的循环行为，并且在242和310 nm之间的可变性几乎是NRLSSI的两倍。在2003年至2008年的最后一个太阳活动周期的衰退期间，SORCE/SOLSTICE版本12和10的SSI在200至300 nm之间通常显示出SATIRE-S的三倍以上的变化。所有这三个数据集被用来模拟平流层臭氧的变化在一个二维大气模式的下降，从高太阳活动到太阳最低。不同的通量变化导致不同的模拟臭氧趋势。使用NRLSSI会导致中间层臭氧的减少，而SATIRE-S和SORCE/SOLSTICE则会导致增加。最近的出版物强调，在考虑SORCE/SOLSTICE第10版辐照度时，中间层臭氧有所增加。重新校准的SORCE/SOLSTICE第12版辐照度导致中间层臭氧响应比使用第10版时小得多，现在与SATIRE-S的…
2014-08-02 astro-ph.SR physics.ao-ph
Solar Irradiance Reconstruction over the Telescopic Era Using a Revised Photospheric Magnetic Field Model
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung（马克斯·普朗克太阳系统研究所）；Technische Universität Braunschweig（布伦瑞克工业大学）
本文基于物理模型SATIRE-T，利用改进的磁场演化描述，重建了过去四百年太阳总辐照度和光谱辐照度，结果与卫星测量一致，揭示了太阳辐照度长期变化趋势。
2026-03-05 astro-ph.SR
EUV Irradiance Observations from SDO/EVE as a Diagnostic of Solar Flares
在过去的六年里，太阳动力学天文台上的极紫外变化实验（EVE）一直在监测太阳极紫外线输出在一系列时间尺度上的变化。它的主要功能是提供对太阳光谱辐照度的测量，这种辐照度是造成地球电离层和热层波动的原因。然而，尽管其适度的光谱分辨率和缺乏空间信息，EVE光谱范围包含许多线和连续，已成为诊断低层太阳大气本身的能量注入的反应，特别是在耀斑的脉冲阶段的宝贵。此外，高温发射谱线还可以用来跟踪日冕中燃烧等离子体的温度和密度的变化。因此，EVE观测的高精度对于帮助我们了解太阳耀斑期间的粒子加速和能量传输机制以及太阳最具地球效应的发射的起源至关重要。
2016-04-26 astro-ph.SR
Activity-Brightness Correlations for the Sun and Sun-like Stars
我们分析了太阳特征对三个不同光谱范围内太阳辐照度变化的影响。我们的研究是基于两个太阳周期的价值从圣费尔南多天文台，获得红色，蓝色和钙II K线过滤器的全磁盘测光图像。对于每个图像，我们测量光度总和，Sigma，这是太阳特征对图像的圆盘积分强度的相对贡献。在红、蓝连续统中的光度和Sigma_r和Sigma_b表现出相似的时间模式：它们与太阳活动呈负相关，具有强的短期变率和弱的太阳周期变率。然而，钙II K线光度总和，Sigma_K，是正相关的太阳活动，并有强烈的变化，太阳周期的时间尺度。我们表明，我们可以模拟太阳的热通量的变化作为一个线性组合的Sigma_r和Sigma_K。我们推断，在太阳周期的时间尺度上，太阳的辐射热辐照度的变化是直接相关的谱线的变化，但与连续变化呈负相关。我们的蓝色和红色连续滤光片与用于测量恒星光度变化的Strömgren b和y滤光片非常相似。我们的结论是，活跃的恒星，其可见光连续亮度与活动成反比变化，测量的Ca HK指数，显示出一种模式，这是类似于太阳，即在可见光连续辐射的变化是斑点为主。
2011-07-27 astro-ph.SR
The Total Solar Irradiance variability in the Evolutionary Timescale and its Impact on the Mean Earth's Surface Temperature
太阳是地球的主要能源。太阳总辐照度（TSI）的微小变化可以在较长的时间尺度上影响我们的气候。在演化的时间尺度上，TSI的变化量很大，因此它对地球平均地面温度（T $_{s}$）的影响也显着增加。我们开发了一个质量损失依赖的分析模型的TSI在进化的时间尺度，并评估其对T $_{s}$的影响。我们确定了下一个8.23陀螺的TSI的数值解作为输入，以评估基于零维能量平衡模型制定的T $_{s}$。我们使用了当今的地球和火星的大气发射率作为初始和最终的边界条件，分别。结果表明，TSI在1.42 Gyr时增加10%，在3.4 Gyr时增加40%，在5.229 Gyr时增加120%，而T $_{s}$在1.644 Gyr时变化不大，在3.4 Gyr时增加到298.86 K。当太阳演化为红巨星时，$_{s}$达到峰值2319.2K，并在7.676Gys时发出巨大的TSI 7.93 $\times10^{6} Wm^{-2}$。在这个温度下，地球可能会演变成一个液态行星。结果表明，在主序列中，云的吸收通量和发射通量均增加并接近地面通量，在主序列之外，云的吸收通量和发射通量几乎相等，而云的吸收通量则相反。
2021-06-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Method of frequency dependent correlations: investigating the variability of total solar irradiance
本文有助于该领域的建模和后报的太阳总辐照度（TSI）的基础上，不同的代理数据，延长更早的时间比TSI从卫星上测量。我们介绍了一种简单的方法来分析时间序列之间的持续频率相关性（FDCs），并使用这些相关性来追溯缺失的历史TSI值。我们试图避免任意选择的自由参数的模型计算它们使用的优化过程。该方法可以被看作是一个通用的工具，对数据集，其中相关和非相关的成分可以被分离到非重叠区域的频域。我们的方法是基于低通和带通滤波与高斯传递函数相结合的去趋势和计算的包络曲线。我们发现历史代理和卫星测量目标之间的一个主要争议：目标的低频部分之间检测到很大的差异，而不同的测量序列的低频代理行为是一致的，具有高精度。我们还表明，即使旋转信号在目标和代理中没有强烈表现出来，它在FDC频谱中变得清晰可见。新方法的应用，太阳能数据，使我们能够获得重要的见解不同的TSI建模程序和他们的能力，后报的基础上直接观察到的时间间隔。
2016-12-22 astro-ph.SR physics.data-an physics.geo-ph
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
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
Intensity contrast of solar network and faculae -- II. Implications for solar irradiance modelling
我们的目标是从网络和光斑的视强度来了解它们对太阳辐照度的影响。利用太阳动力学天文台的全圆盘观测资料，研究了Fe I 6173线和1700 μ m连续谱和核心区的网络和光斑强度对比度随磁通量密度、距圆盘中心的距离、附近磁场和时间的变化。由于附近的磁场对对流的影响，网络和光斑的亮度被认为受到抑制。不同的研究指出，安静太阳网络和活动区域光斑之间的强度对比度的差异，是因为活动区域的磁拥挤程度更高，而不是由于网络和光斑之间的任何基本物理差异。这些结果强调了太阳辐照度模型需要包括附近磁场对网络和光斑亮度的影响。我们发现的证据表明，偏离局部热平衡（LTE）可能对强度对比度的影响有限。这可以解释为什么太阳辐照度模型是基于太阳表面磁场特征的强度对比度计算假设LTE再现观测到的光谱变化，即使LTE假设打破。某些太阳辐照度模型采用色球指数作为网络和光斑对太阳辐照度影响的直接指标。基于过去的研究的Ca II K线和强度对比度测量得出这里，我们表明，色球发射网络和光斑的波动是一个合理的估计，在中间光球的发射波动，但不是在较低的光球。从2010年到2018年的数据集表明，在此期间，强度对比度稳定在3%左右。
2021-02-18 astro-ph.SR
Lyman-alpha Variability During Solar Flares Over Solar Cycle 24 Using GOES-15/EUVS-E
中性氢的色球莱曼α线（\lya ; 1216）是太阳光谱中最强的发射线。众所周知，\lya \的波动会驱动行星大气的变化，尽管很少有仪器能够在太阳耀斑期间捕捉到快速增强的\lya \。在本文中，我们描述了耀斑相关的排放量通过统计研究的477 M-和X-级耀斑所观察到的EUV传感器上的第15地球同步业务环境卫星，一直在监测全磁盘太阳\lya \辐照度在10~s的时间尺度上的太阳周期24。绝大多数（95%）耀斑产生的\lya增强值比背景值高10%或更低，最大增加值为$\sim$ 30%。在某些情况下，\lya \的辐照度超过了1-8毫米X射线辐照度的两个数量级，尽管发现更靠近太阳边缘的耀斑表现出更少的\lya \增强。这种中心到边缘的变化是通过对一个X级耀斑的联合立体观测来验证的，从地球上看，这个耀斑出现在边缘附近，但从火星轨道上的MAVEN航天器看，它靠近圆盘中心。发现峰值\lya \的频率分布具有幂律斜率$2.8\pm0.27$。我们还表明，增加的\lya \通量密切相关的感应电流在电离层E层通过检测的太阳耀斑效应所观察到的Kakioka磁强计。
2020-06-04 astro-ph.SR
Improving Solar EUV Irradiance Modeling with Differential Emission Measure Informed Spectra
University of Colorado at Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences, University of Colorado（科罗拉多大学环境科学研究合作研究所）；NOAA National Centers for Environmental Information（美国国家海洋和大气管理局国家环境信息中心）；Southwest Research Institute（西南研究院）；Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado at Boulder（科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室）；Lockheed Martin Advanced Technology Center（洛克希德·马丁先进技术中心）；Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation（联邦科学与工业研究组织）
研究太阳极紫外（EUV）辐照度建模问题，采用结合基于物理的微分发射量（DEM）前向建模与传统代理相关方法的混合模型，结果表明该模型提升了耀斑条件下的精度。
2026-07-07 astro-ph.SR
Deep Learning Based Reconstruction of Total Solar Irradiance
New Jersey Institute of Technology（新泽西理工学院）；National Solar Observatory（美国国家太阳天文台）
地球的主要能量来源是太阳产生的辐射能，当测量所有辐射时，称为太阳辐照度或总太阳辐照度（TSI）。太阳辐照度的微小变化会对地球的气候和大气层产生重大影响。因此，研究和测量太阳辐照度对于了解气候变化和太阳变化至关重要。已经开发了几种方法来重建长时间和短时间的太阳总辐照度;然而，这些方法都是以物理学为基础的，并依赖于不超过9 000年的数据的可用性。在本文中，我们提出了一种名为TSInet的新方法，通过深度学习来重建太阳总辐照度，时间长短不等，超出了物理模型的数据可用性。在现有的数据上，我们的方法与最先进的基于物理的重建模型吻合得很好。据我们所知，这是9,000多年来首次使用深度学习来重建太阳总辐照度。
2021-07-23 astro-ph.SR cs.LG
The role of the Fraunhofer lines in solar brightness variability
太阳亮度在几分钟到几十年的时间尺度上变化。一个清晰的识别背后的物理过程，这种变化是必要的，以发展和改善基于物理的模型的太阳亮度变化和重建太阳亮度在过去。反过来，这对于更好地理解太阳-地球和太阳-恒星的联系很重要。我们估计的相对贡献的连续谱，分子和原子线的太阳亮度变化在不同的时间尺度。我们的方法是基于这样一个假设，即太阳亮度的变化在大于一天的时间尺度上是由太阳表面磁场的演变驱动的。我们计算了太阳亮度的变化，利用MDI/SOHO观测推断的磁特征的太阳圆盘面积覆盖。利用非LTE辐射转移程序计算了磁特征相对于宁静太阳的亮度对比度随太阳盘位置和波长的变化。通过从辐射转移计算中连续消除分子和原子谱线，我们评估了这些谱线在产生太阳亮度变化中的作用。我们发现，在夫琅和费线的变化定义的振幅的时间尺度上的太阳亮度变化大于一天，甚至在11年的周期的总太阳辐照度变化的阶段。我们还表明，分子线作出实质性的贡献，太阳亮度变化的11年活动周期和百年的时间尺度。特别是，我们的模型表明，大约四分之一的总太阳辐照度的变化在11年的周期起源于分子线。在大于一天的时间尺度上，绝对光谱亮度变化的最大值与380和390 nm之间的CN紫系统相关。
2015-07-20 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
Centennial solar EUV irradiance from ionospheric currents: Varying sunspot-EUV irradiance relation and modified spot-facula ratio
University of Oulu（奥卢大学）
研究发现太阳黑子与EUV辐射的关系随时间变化，rY指数成为更优的长期EUV代理，揭示了太阳活动长期演变中的斑点- facula比率变化对恒星演化的意义。
2025-11-24 astro-ph.SR
Variability of the Sun's luminosity places constraints on the thermal equilibrium of the convection zone
光度是一个天体所发出的辐射能量的总量，是天体物理学中表征恒星的最关键的量之一。同样重要的是恒星光度的时间演化，因为它与恒星的能量收支、大尺度对流运动和恒星内部的热储存密切相关。在这里，我们通过扩展一个半经验的太阳总辐照度（TSI）模型，使用太阳表面磁性重建太阳周围的整个4π立体角的太阳辐照度模型的太阳光度。该模型通过将其输出与地球方向上的辐照度与测量的TSI进行比较来约束。比较太阳光度和TSI在从天到23周和24周的时间尺度上，我们发现短时间尺度（<太阳自转）的一致性很差。然而，在较长的时间尺度上，我们发现光度模型和TSI之间有很好的一致性，这表明基于TSI重建的光度外推到多周期时间尺度是可能的。我们表明，太阳的光度不是恒定的，但随着太阳活动周期的相位变化。这种变化有0.14%的幅度从最小到最大的太阳活动周期23。考虑到太阳对流区的能量学，因此很明显，在太阳最低水平处来自辐射区的稳态输入将导致对流区的能量含量在多个世纪的时间尺度上逐渐减少。结果表明，在太阳活动极小期，对流区底部的光度应比太阳表面高出约0.032%，以维持整个太阳活动周期的净能量平衡。这些不同的能量输入情景限制了太阳总辐照度的长期演变及其对气候变率的太阳强迫的影响。
2022-04-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
