Characterizing Coronal Mass Ejections in Solar Cycle Analysis
太阳是太阳系中主要的光和热的来源。太阳活动周期是太阳活动的11年周期，可以通过太阳黑子数量和表面积的上升和下降来确定。太阳活动与几个因素有关，包括无线电通量，太阳辐照度，磁场，太阳耀斑，日冕物质抛射和太阳周期。这项研究试图确定太阳的活动，特别是日冕物质抛射，它的趋势在太阳活动周23，其明显的差异。时间序列分析被用来衡量的CME数据较大的情况下，看到的CME的明显差异和趋势。结果表明，1996 - 2016年日冕物质抛射呈下降趋势。因此，日冕物质抛射数据呈正态分布，而日冕物质抛射呈正态分布和正态曲线，扰动风暴时间指数的强度随周期上升和下降阶段大磁暴数目的增加而波动。这表明太阳虽然有周期和趋势，但它显示了其固有的特征。太阳仍然拥有越来越多的动态，通过本研究中涉及的有限参数来展示。
2018-04-29 astro-ph.SR physics.space-ph
Stellar Coronal Mass Ejections
恒星日冕物质抛射（CME）是一个日益发展的研究领域，特别是在过去十年。迄今为止探测到的大量系外行星提出了恒星CME活动的开放性问题，因为CME可能强烈影响系外行星大气。此外，由于日冕物质抛射导致恒星质量和角动量损失，因此与恒星演化有关，因此需要更好地描述这一现象。在这篇文章中，我们回顾了不同的方法使用到现在为止，试图检测恒星CME。我们讨论了不同方法的局限性，并得出结论，这一研究领域的未来可能的前景。
2022-12-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal magnetic field value radial distributions obtained by using the information on fast halo coronal mass ejections
基于（Gopalswamy and Yashiro，2011）中描述的求出日冕磁场值径向分布B（R）的方法，并应用于接近天平面的方向，我们确定了沿接近日地轴方向的磁场值径向分布。为此，我们使用（Xue，Wang，and Dou，2005）中的方法，从SOHO/LASCO数据中，发现了快速晕日冕物质抛射（HCME）和与HCME相关的冲击的3D特征。通过这些数据，我们设法获得了距离太阳中心43个太阳半径的B（R）分布，这比Gopalswamy和Yashiro，2011年的数据大约远了2倍。我们得出的结论是，为了提高Gopalswamy-Yashiro方法寻找日冕磁场的准确性，应该发展一种技术来检测在慢速和快速太阳风中移动的CME地点。我们提出了一种技术来选择日冕物质抛射，其中央（傍轴）的一部分移动，事实上，在慢风。
2017-12-25 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal Dimming as a Proxy for Stellar Coronal Mass Ejections
在过去的二十年里，日冕变暗被广泛地观测到，并被认为与日冕物质抛射（CME）有着密切的联系。最近的研究发现，日冕变暗是唯一可以区分有日冕物质抛射的强大战神和没有日冕物质抛射的强大战神的标志。因此，变暗可能是观测遥远的类太阳恒星上的恒星日冕物质抛射的最佳候选者之一。在这项研究中，我们调查的可能性，使用日冕变暗作为代理诊断恒星CME。通过模拟一个现实的太阳日冕物质抛射事件和相应的日冕变暗使用全球磁流体动力学模型（AWSoM：阿尔芬波太阳模型），我们首先证明了该模型再现太阳观测的能力。然后，我们通过修改输入磁通量密度以及CME通量绳的初始磁能来扩展模拟恒星CME的模型。我们的结果表明，随着仪器灵敏度的提高，有可能探测到恒星日冕物质抛射引起的日冕变暗信号。
2020-02-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Limb Observations of Global Solar Coronal Extreme-ultraviolet Wavefronts: The Inclination, Kinematics, Coupling with the Expanding Coronal Mass Ejections, and Connection with the Coronal Mass Ejection Driven Shocks
利用边缘观测研究六个全球极紫外波事件，测量了波前的倾斜和运动学特征，揭示了其与日冕物质抛射及驱动激波的耦合关系，为理解全球极紫外波特性提供了新见解。
2024-11-18 astro-ph.SR physics.space-ph
On Deflection of Solar Coronal Mass Ejections by the Ambient Coronal Magnetic Field Configuration
太阳日冕物质抛射（CME）在传播过程中有时会发生偏转。这种偏转可能是日冕物质抛射与冕洞或太阳风相互作用的结果。我们分析了44 halo-CME的偏转角超过90度。日冕磁场配置是使用位场源面（PFSS）模型从SOHO/MDI和SDO/HMI的磁场的每日天气图计算的。通过比较环境磁场配置和CME的测量位置角（MPA），我们得出结论，80%的CME（44个中的35个）的偏转与环境磁场配置一致，同意与以前的研究。其中71%偏向日光层电流片（HCS），29度偏向伪流光（PS），即同极性磁场区域之间的边界。这意味着环境日冕磁场位形在日冕物质抛射的偏转中起着重要和主要的作用，并且HCS位形比PS更重要。如果我们从样本中排除13个具有更高不确定性的CME，CME的偏转和环境场配置之间的一致性大幅增加，在31个CME的新样本中达到94%。
2019-09-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Comment on "Sizes and relative geoeffectiveness of interplanetary coronal mass ejections and the preceding shock sheaths during intense storms in 1996-2005" by J. Zhang et al
最近，Zhang等人[2008]对1996-2005年造成强烈（Dst < -100 nT）磁暴的46个事件的ICME（磁云体）和前鞘的大小和相对地球有效性进行了统计研究，其中只有一个ICME负责产生磁暴。在这里，我们想评论的几个结果和结论，本文。
2008-08-30 physics.plasm-ph physics.space-ph
FRiED: A novel three-dimensional model of coronal mass ejections
我们提出了一个新的三维（3D）模型的日冕物质抛射（CME），统一所有关键的演化方面的CME和封装其三维磁场配置。这个完全分析的模型能够再现CME的全局几何形状，其中考虑了所有主要变形，即，偏转、旋转、膨胀、“扁平化”、前部变平和旋转偏斜。三维磁结构的封装允许该模型再现现场测量的磁场的轨迹的航天器CME遇到的任何程度的复杂性。因此，该模型可以单独用于一致的分析远程和现场观测的日冕物质抛射在任何日心距离。我们证明了后者成功地应用模型分析两个日冕物质抛射。
2017-03-05 astro-ph.SR physics.space-ph
Suzaku detection of enigmatic geocoronal solar wind charge exchange event associated with coronal mass ejection
朱雀探测器在2013年4月14-15日探测到与太阳爆发有关的软X射线背景增强。太阳爆发伴随着一个M6.5的太阳耀斑和一个带有磁通量绳的日冕物质抛射。增强的软X射线背景在半天内出现轻微变化，然后在几个小时内出现清晰的变化。前者的光谱是由氧发射线，而后者的特点是由一系列的发射线，从高度电离的碳到硅。软X射线增强起源于地冠太阳风电荷交换。然而，与ACE和WIND卫星测量的太阳风质子通量似乎没有显著的时间相关性。从其它太阳风特征来看，我们认为伴随着日冕物质抛射的行星际激波和紧接着激波后面的湍流鞘压缩了周围的太阳风离子，从而导致了软X射线的增强。此外，富集的发射谱线被推测是由于日冕物质抛射中一组不寻常的离子丰度和电离状态。我们发现一个更好的时间相关性与太阳风α通量，而不是太阳风质子通量。我们的研究结果表明，太阳风质子通量并不总是一个很好的指标地冠太阳风电荷交换，特别是与日冕物质抛射。相反，太阳风阿尔法通量应在天文观测中检测到这种软X射线增强时进行研究。
2019-02-19 astro-ph.SR physics.space-ph
Driving Currents for Flux Rope Coronal Mass Ejections
提出了一种测量太阳日冕物质抛射（CME）中磁绳结构所包围的电流的方法。这些电流提供了推动日冕物质抛射的洛仑兹自作用力。我们对驱动电流的估计是基于使用SOHO卫星上LASCO日冕仪的数据获得的推进力的测量。我们发现CME所包围的电流的上限通常在$10^{10}$安培左右。我们估计LASCO视场中CME所包围的磁通量为几个$\times 10^{21}$ Mx。
2008-10-23 astro-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
Comment on "Geoeffectiveness of halo coronal mass ejections" by N. Gopalswamy, S. Yashiro, and S. Akiyama
对文件的评论：Gopalswamy，N.，S. Yashiro和S. Akiyama（2007），晕日冕物质抛射的地球有效性，J. Geophys.结果：112，A06112，doi：10.1029/2006 JA 012149 Gopalswamy等人[2007]根据1996-2005年期间的太阳观测研究了晕日冕物质抛射（CME）的地球有效性，发现229个正面晕CME的地球有效性为71%。最近，在1997-2003年期间对305个正面晕CME的观测发现，地球有效性为40% [Kim等人，2005年]。对太阳和行星际测量的复杂分析表明，正面晕CME的地球有效性可能约为50% [Yermolaev等人，2005; Yermolaev和Yermolaev，2006]。Gopalswamy等人[2007年]没有讨论这种差异的可能原因，仅限于一般性的话：“相互矛盾的结果（日冕物质抛射的地球有效性从35%到80%以上）的原因可能是晕日冕物质抛射和地球有效性的不同定义。“因此，在这里，我们将提出我们在Gopalswamy等人[2007]的论文中获得的关于CME高地球效应的观点。
2008-01-17 physics.geo-ph physics.space-ph
Acceleration of Solar Energetic Particles by the shock of Interplanetary Coronal Mass Ejection
行星际日冕物质抛射（ICME）激波是加速粒子的重要因素，对太阳高能粒子（SEP）事件有重要贡献。我们进行了磁流体动力学粒子在细胞（MHD-PIC）模拟ICME冲击，以了解加速机制。这些激波在阿尔夫维尼奇马赫数和磁场方向（平行\准垂直）上都不同。我们发现，扩散冲击加速（DSA）起着重要的作用，加速粒子在平行ICME冲击。相比之下，冲击漂移加速度（SDA）在准垂直冲击中起着关键作用。高马赫数的激波被认为能更有效地加速粒子。我们的模拟结果表明，背景湍流和局部粒子速度分布周围的冲击可以间接暗示的加速机制。我们的研究结果还指出了一些可能的\textit{in situ}观察，可以验证我们的理解的主题。
2021-10-05 astro-ph.SR physics.space-ph
On Sun-to-Earth Propagation of Coronal Mass Ejections
我们研究了日冕物质抛射（CME）如何通过太阳和地球之间的内日光层传播和相互作用，这是CME研究和空间天气预报中的一个关键问题。CME日地运动学受到广角日光层成像观测、行星际射电II型爆发和多个有利位置的现场测量的限制。我们为这项研究选择了三个事件，即2012年1月19日，23日和3月7日的CME。不同于以往的事件研究，这项工作试图创建一个通用的图片CME日地传播和比较不同的技术来确定CME行星际运动学。获得了关于日冕物质抛射日地传播的关键结果。我们不同技术（和数据集）之间的比较也有重要的影响CME的观测和解释。在此基础上，对未来CME观测和空间天气预报进行了讨论。详见PDF。
2013-04-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Multiple Regions of Shock-accelerated Particles during a Solar Coronal Mass Ejection
太阳是一颗活跃的恒星，可以向日球层发射大量的磁化等离子体，称为日冕物质抛射（CME）。这些喷射可以驱动冲击，将粒子加速到高能量，通常导致低频（<200 MHz）的无线电发射。到目前为止，CME的膨胀，冲击和粒子加速之间的关系还没有得到很好的理解，部分原因是在产生冲击的CME开始时缺乏低频无线电成像。在这里，我们报告了太阳活动周期24（2008年至今）第二大耀斑及其相关快速CME（3038+/-288 km/s）的多仪器无线电，白光和紫外成像。我们确定了大量的无线电冲击签名的位置，称为人字形，并找到证据的冲击加速电子束在多个位置沿扩大CME。这些观测结果支持了日冕中不断膨胀的日冕物质抛射驱动的非均匀、波纹状冲击波阵面的理论。
2019-08-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Geoeffectiveness of Coronal Mass Ejections in the SOHO era
研究的主要目的是确定地磁Dst指数作为日冕物质抛射（CME）和太阳耀斑参数的函数的概率分布，以建立一个地磁风暴强度的概率预报工具。几个CME和耀斑参数，以及连续CME发生的影响，在一定范围内的DST指数值改变的概率，进行了检查。结果证实了一些已知的远程观测的太阳爆发事件和地磁暴的属性之间的关系，即初始CME速度的重要性，视宽度，源位置，和相关的太阳耀斑类。在本文中，我们量化这些关系的形式，用于空间天气预报在未来。统计研究的结果被用来建立一个经验统计模型，用于预测基于太阳CME和耀斑的远程观测的磁暴强度的概率。
2014-10-13 astro-ph.SR physics.space-ph
A data-driven physics-based transport model of solar energetic particles accelerated by coronal mass ejection shocks propagating through the solar coronal and heliospheric magnetic fields
本研究构建了数据驱动的基于物理的太阳高能粒子输运模型，求解五维聚焦输运方程，应用于2011年11月3日CME事件，无需通量归一化即可重现多航天器观测，解释了该绕日SEP事件的成因。
2022-12-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Toward a Unified Explanation for the Three-part Structure of Solar Coronal Mass Ejections
日冕物质抛射（CME）与磁通量绳（MFR）的喷发有关，MFR通常在活动区表现为热通道，在太阳平静区表现为冕洞。当用白光日冕仪成像时，日冕物质抛射在日冕下部通常表现出经典的三部分结构，包括亮锋、暗腔和亮核。几十年来，亮核和暗腔分别被认为是爆发的日珥和MFR。然而，最近的研究清楚地表明，日珥和热通道MFR都可以作为CME的核心。目前的研究提出了一个由2010年10月7日日冕日珥空洞爆发引起的三部分CME，从两个有利的角度进行观测，即，从地球的侧面和面对从日地关系天文台（STEREO）。观测结果表明：（1）首次在极紫外波段记录到爆发冕腔为通道状结构，类似于热通道形态，被称为暖通道;（2）在STEREO-A白光日冕图中，极紫外波段的日珥和暖通道MFR（冕腔）都演化为CME核心。这些结果支持了我们对CME的三部分结构的统一解释，其中双折射和MFR（热或暖通道）都是明亮核心的原因。
2022-05-24 astro-ph.SR physics.space-ph
Determining the azimuthal properties of coronal mass ejections from multi-spacecraft remote-sensing observations with stereo secchi
我们讨论了如何同时观测多个日光层成像仪可以提供一些重要的信息的方位角特性的日冕物质抛射（CME）在日光层。我们提出了两个简单的模型CME的几何形状，可以用来获得有关的方位角偏转和方位角膨胀的CME从SECCHI/HI观测的信息。我们将这两个模型应用于2008年期间由STEREO航天器观测到的四个CME。我们发现，在三种情况下，联合STEREO-A和B的意见是一致的日冕物质抛射径向向外移动。在某些情况下，我们能够推导出的方位角截面的日冕物质抛射前，我们能够测量偏离自相似演化。这一分析的结果表明，必须有多颗卫星专门用于空间天气预报，例如在拉格朗日L4和L5点的轨道上。
2010-04-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Interplanetary Consequences of Coronal Mass Ejection Events occurred during 18--25 June 2015
本文回顾了2015年6月18日至25日期间发生在日地距离范围内的快速和广泛的日冕物质抛射（CME）事件的传播效应和行星际后果的初步结果。行星际闪烁（IPS）图像显示，日冕物质抛射驱动的扰动的大尺度结构几乎充满了整个内日球层，速度范围为$\sim$ 300- 1000 { \kmps }。IPS技术的内日光层和1 AU处的{ \it in-situ}测量结果的速度数据集的比较表明，低速风主导的日光层对日冕物质抛射传播施加的阻力可能无效。在1天文单位的冲击波的到来表明，一个冲击波可以驱动行星际介质的中心部分的移动日冕物质抛射，也可以由不同的部分远离其中心。能量为$>$ 10 MeV的质子通量的增加与CME前激波对粒子的加速一致。
2016-03-11 astro-ph.SR physics.space-ph
The initiation of a solar streamer blowout coronal mass ejection arising from the streamer flank
流光爆发（SBO）日冕物质抛射（CME）是一类特殊的CME，其特征是上覆流光逐渐膨胀，缓慢的CME包含一个通量绳结构。从拖缆侧面产生的SBO CME属于SBO CME的一个特殊类别，包括在较高的拖缆拱廊下的三个较低的拱廊。然而，这类特殊的SBO日冕物质抛射的启动机制仍然难以捉摸，由于观测的局限性。在这里，我们报告的关键观测SBO日冕物质抛射与喷发的极冠灯丝，起源于流光侧翼。暗条随着扭动的运动，慢慢地向太阳赤道上升，在爆发前，它经历了一个突然的加速。有趣的是，在上升过程中，暗条场经历了逐渐的外部重连，这是证明了从一个光滑的凹的包络线结构的倾角形状的底部变化，缓慢的流入（$\sim$ 1.8 km s $^{-1}$）从暗条场和下面的日冕环，和持久的增亮之间的界面周围的暗条场和下面的日冕环。在暗条源处新形成的低圈和拉伸尾场中的Y形结构表明暗条爆发的内部重联。外部和内部重联的清晰特征揭示了SBO CME的启动机制。
2020-07-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Formation of Coronal Mass Ejection and Post-eruption Flow of Solar Wind on 2010 August 18 event
空间环境状况对预报由太阳风扰动产生的地磁暴起着重要作用。穿过日球层的日冕物质抛射（CME）通常有一个长时间（长达几天）的速度下降的轨迹，这影响了随后的西南流的传播。我们研究了2010年8月18日事件中CME和CME后部后面的喷发后等离子体流，这些都是由几种天基仪器正交观测的。用极紫外望远镜和日冕仪观测日冕中的喷发，发现了几个离散的外流，随后是一个连续的无结构的喷发后流。与这次CME有关的行星际日冕物质抛射（ICME）在8月20日16：14 UT至8月21日13：14 UT期间由日地关系天文台（STEREO-A）上的等离子体和超热离子成分（PLASTIC）仪器记录到，之后的3天内存在西南扰动。运动学的考虑与使用的重力和阻力为基础的模型表明，离散的等离子体流可以与ICME，而喷发后流出到达SW瞬态的下降部分。我们模拟了铁离子的电荷分布的ICME和后CME的SW部分使用的等离子体温度和密度的喷射区域来自差分发射测量分析。结果表明，在所研究的事件中，ICME后拖尾区与来自日冕的喷发后气流有关，而不是与CME夹带的环境SW有关。
2022-03-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Simulating Solar Coronal Mass Ejections constrained by Observations of their Speed and Poloidal flux
我们演示了如何吉布森低通量绳为基础的日冕物质抛射（CME）的参数可以使用远程观测约束。我们的多尺度流体动力学模拟套件（MS-FLUKSS）已被用来模拟CME的传播数据驱动的太阳日冕背景计算使用光球磁图数据。我们约束的CME模型参数使用的观测等关键CME属性，其速度，方向和极向通量。使用多视点白光日冕图像估计速度和方向。利用爆发后拱廊覆盖区域的重联磁通量估算了CME磁绳的极向通量。我们模拟了2011年3月7日的部分晕CME，以证明我们的方法的效率。这次日冕物质抛射的爆发速度为812 km/s，根据震源活动区资料估算，其极向通量为4.9e21 Mx。使用我们的方法，我们能够模拟这个CME的速度为840公里/秒，极向通量为5.1e21 Mx，与观测结果非常一致。
2019-03-30 astro-ph.SR physics.space-ph
A Modified Spheromak Model Suitable for Coronal Mass Ejection Simulations
日冕物质抛射（CME）是极端空间天气的主要驱动力之一。它们是来自日冕的质量和磁场的大爆发，可以在半天到几天内到达太阳和地球之间的距离。1天文单位CME的到达时间和磁场位形的预报对空间天气的预报具有重要意义。磁流体动力学（MHD）建模的日冕物质抛射，使用磁通绳为基础的模型是一个很有前途的工具，实现这一目标。在这项研究中，我们提出了一个这样的模型CME模拟的基础上spheromak磁场配置。我们已经修改了spheromak解决方案，允许独立输入的极向和环向通量。这样做的动机是有可能从太阳磁图和极紫外线（EUV）数据从一些不同的方法来估计这些通量。我们估计极向流量的日冕物质抛射使用后爆发弧（PEAs）和环形流量的日冕变暗。在这个修改后的spheromak中，我们也有一个选择来控制磁通绳的螺旋度符号，它可以使用磁舌方法从太阳磁盘磁图中导出。我们通过模拟2012年7月12日日冕物质抛射来证明该模型的适用性。
2020-02-25 astro-ph.SR physics.space-ph
Kinematical properties of coronal mass ejections
日冕物质抛射（CME）是太阳系中最活跃的现象。它们将巨大的磁化等离子体云排入行星际空间，其速度可以在几天内跨越日地距离，从而突然中断太阳风的持续外流。当CME嵌入的磁场和前方的冲击压缩并与地球的磁场重新连接时，地球方向的CME可能会引起严重的地磁暴。过境时间和影响的细节取决于初始CME的速度，大小和质量，以及在行星际空间的条件和耦合过程与周围的太阳风流。观测到的日冕物质抛射参数受投影效应的影响很大，而且经常变化的环境条件很难得到。这使得人们很难完全理解CME演化背后的物理学，从而无法对地球事件进行可靠的预测。这篇简短的评论集中在观测数据上，展示了最近开发的用于推导整个日地距离范围内CME运动学剖面的方法，以及为阐明CME从太阳传播到地球时遇到的物理过程而进行的研究。
2016-03-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Propagation of the 2012 March Coronal Mass Ejections from the Sun to Heliopause
2012年3月，太阳展示了非凡的活动。特别是，活动区NOAA AR 11429发射了一系列大的日冕物质抛射（CME），当它随太阳从东向西旋转时，STEREO成像。这些持续的喷发预计将产生一个席卷日光层的扰动物质的全球外壳。在地球附近观测到一组激波和行星际日冕物质抛射（ICME），并使用MHD模型从1 AU向外传播。瞬态流相互作用，这擦除源的记忆，并导致一个大的合并的相互作用区域（MIR）与前一个冲击。MHD模型预测，激波和和平号将在2013年4月22日左右达到120 AU，这与旅行者1号探测到的射电辐射周期和银河系宇宙射线的瞬态扰动时间吻合得很好。这些结果对于了解日冕物质抛射在外层日光层中的“命运”是很重要的，并提供了太阳风层顶位于距离太阳约120天文单位的信心。
2014-05-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Automated detection of coronal mass ejections in three-dimensions using multi-viewpoint observations
本文提出了一种新的、自动化的方法，用于LASCO C2和STEREO COR 2日冕仪在三维空间中探测日冕物质抛射（CME）。通过对三个日冕仪在5小时滑动窗口内的孤立日冕物质抛射信号进行三角测量，确定了日冕物质抛射在5个太阳半径处最有可能通过的区域。该区域的中心和大小给出了最可能的传播方向和近似的角度范围。自动CME三角测量（ACT）方法进行了广泛的测试，使用一系列的合成CME图像创建使用线框通量绳密度模型，并在一个样本的真实日冕物质抛射数据，包括晕CME。合成日冕物质抛射的探测和真实输入之间的角度差的精度为7.14度，并且对于相对于观测者的大范围日冕物质抛射位置、三个观测者的相对分离以及甚至通过一个日冕物质抛射的损失仍然是可以接受的。对于实际数据，该方法给出的结果与低日冕源的分布以及来自另一种仪器和技术的结果相比更远。真正的三维（3D）校正的运动学和质量/密度进行了讨论。新方法的结果将在不久的将来被纳入CORIMP数据库，从而能够改进空间天气诊断和预报。
2016-12-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Data-constrained Model for Coronal Mass Ejections Using Graduated Cylindrical Shell Method
日冕物质抛射（CME）是极端空间天气条件的主要驱动力，这是我们现代技术依赖社会严重关切的问题。发展数值方法模拟日冕物质抛射的产生和通过行星际空间的传播是我们预测日冕物质抛射到达地球的时间及其地球效应的能力的重要一步。在本文中，我们利用一个数据约束的吉布森-低（GL）磁绳模型来产生CME。我们推导出的几何形状的初始GL磁绳使用的分级圆柱壳（GCS）方法。这种方法使用STEREO A & B Cor 1/Cor 2和SOHO/LASCO C2/C3日冕仪的多个视角来确定CME通量绳的大小和方向，因为它开始从太阳爆发。将产生的磁绳插入SDO/HMI视磁图数据驱动的准稳态全球磁流体动力学（MHD）背景太阳风流中，并立即爆发。与多尺度流体动力学模拟套件（MS-FLUKSS）代码得到的数值结果进行了比较，特别是在CME速度，加速度和磁场结构方面的STEREO和SOHO/LASCO日冕观测。
2018-07-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Analysis of coronal mass ejection flux rope signatures using 3DCORE and approximate Bayesian Computation
我们提出了一个重大更新的三维日冕物质抛射（3DCORE）技术建模日冕物质抛射通量绳结合近似贝叶斯计算（ABC）算法，用于拟合模型，在现场磁场测量。该模型假设了一个经验激励的环面状磁通绳结构，在日光层内自相似地膨胀，受到与太阳风环境的简化相互作用的影响，并携带嵌入式分析磁场。改进的3DCORE实现允许我们生成非常大的合奏模拟，然后我们使用ABC顺序蒙特卡罗（SMC）算法来找到全球最佳拟合模型参数。在对磁场测量的不确定性的一些基本假设下，该算法的使用允许我们仅使用单个原位观测来进一步生成对模型参数的不确定性的估计。我们将我们的模型应用于综合生成的测量，以证明我们的实施的拟合过程的有效性。我们还在我们的模型范围内对帕克太阳探测器（PSP）在2018年11月12日在0.25 AU首次飞越太阳后不久捕获的事件进行了简要分析。所介绍的工具集也很容易扩展到分析多个航天器捕获的事件，因此将有助于今后的多点研究。
2020-11-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Towards data-driven modeling and real-time prediction of solar flares and coronal mass ejections
太阳大气中瞬变事件的建模需要3个关键要素的汇合：（1）模型复杂性，（2）数据可用性，（3）数据同化。本白皮书描述了所需的进展，这些进展将使统计耀斑和CME预测（例如喷发概率和时间，强度估计以及CME细节，如速度和磁场方向）类似于地球上的天气预测。
2022-12-29 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.data-an
Deflected propagation of a coronal mass ejection from the corona to interplanetary space
在影响日冕物质抛射（CME）空间天气效应的诸多因素中，CME在行星际空间的传播轨迹是决定CME是否以及何时撞击地球的重要因素。许多直接观测表明，日冕物质抛射在日冕中可能不沿直线传播，但日冕物质抛射是否也在行星际空间中经历偏转传播是一个问题，这一问题从未得到完全回答。本文通过对2008年9月12 - 19日期间一个孤立的日冕物质抛射（CME）从日冕向行星际空间的传播过程的研究，提出了CME不仅在日冕中发生偏转，而且在行星际空间发生偏转的确凿证据。行星际空间的偏转角超过20度，导致CME遇到地球的可能性发生重大变化。进一步的建模和模拟分析表明，行星际空间中的偏转的原因是CME和太阳风之间的相互作用，这是不同于发生在日冕。
2014-06-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Understanding the Origins of Problem Geomagnetic Storms Associated With "Stealth" Coronal Mass Ejections
地磁暴是空间天气的一个重要方面，可能对空间和地面资产造成重大影响。大多数强风暴都与近地环境中的行星际日冕物质抛射（ICME）有关。在许多情况下，这些ICME可以明确地追溯到特定的日冕物质抛射（CME）和太阳正面的太阳活动。因此，通过对日冕物质抛射和太阳活动的常规观测来预测日冕物质抛射到达地球，目前对预测地磁暴作出了重大贡献。然而，很明显，一些ICME也可能导致地磁活动增强，无法追溯到观测到的CME，或者，如果CME被识别，它的起源在日冕图像中可能是难以捉摸或模糊的。这种日冕物质抛射被称为“隐形日冕物质抛射”。在这篇评论中，我们关注这些“问题”磁暴，因为太阳/CME前兆是神秘和隐形的。我们首先回顾过去研究中讨论的隐形日冕物质抛射的证据。然后，我们确定了几个中到强的磁暴（最小Dst < -50 nT）在太阳活动周24日，相关的太阳源和/或CME是不清楚的，显然是隐形的。我们讨论了这些事件的太阳和原位情况，并确定了几种可能解释其难以捉摸的太阳签名的情况。这些范围从观察限制（例如，如果日冕物质抛射是弥散的并且不够宽，那么靠近地球的日冕物质抛射可能无法探测到进入的日冕物质抛射），也可能存在一类来自太阳的质量抛射，它们只有微弱或难以观测的日冕特征。特别是，只有考虑到日冕结构在比通常考虑的更长的时间间隔内的演变，才能清楚地揭示其中的一些来源。我们还审查了各种数值模拟方法.
2021-10-15 astro-ph.SR physics.space-ph
Effects of Plasma Drag on Low Earth Orbiting Satellites due to Heating of Earth's Atmosphere by Coronal Mass Ejections
太阳活动，如日冕物质抛射和太阳耀斑，使高层大气和近地空间环境升温。由于太阳发射的高能紫外线、X射线和粒子对外层大气的这种加热和膨胀，低地球轨道卫星（LEOS）变得容易受到膨胀大气中离子和分子的增强阻力的影响。在各种类型的扰动中，地球指向的CME起着最重要的作用。它们在太阳大约11年周期的活跃（太阳活动最大期）阶段更加频繁和强烈。2013年晚些时候，我们将接近另一个太阳活动高峰期，利用空间环境参数档案数据作为指标，分析过去太阳活动周期对轨道卫星的影响可能是有益的。在本文中，我们计算的等离子体阻力模型LEOS由于大气加热的CME和其他太阳事件作为太阳参数的函数。利用目前对下一个太阳活动高峰期的时间和强度的预测，我们预测了未来几年现有卫星轨道可能受到的影响。
2013-05-01 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar Energetic Particle Acceleration by a Shock Wave Accompanying a Coronal Mass Ejection in the Solar Atmosphere
研究了伴随日冕物质抛射（CME）的激波对太阳高能粒子的加速作用。加速粒子谱演化的描述是基于数值计算的扩散输运方程与一组现实的参数。确定了CME与激波速度之间的关系，该关系依赖于CME的初始半径。根据CME的初始半径，它的速度，和散射阿尔芬波的磁能，加速粒子谱建立在10-60分钟从CME运动开始。粒子的最大能量达到0.1-10 GeV。3-5 $R_\odot$的CME半径和5-10 $R_\odot$的激波半径与观测结果一致。如果日冕中的湍流谱与Kolmogorov谱有很大的不同，则计算的粒子谱与地面探测器记录的事件中的观测粒子谱一致。
2017-02-08 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Using an Ellipsoid Model to Track and Predict the Evolution and Propagation of Coronal Mass Ejections
提出了一种利用STEREO和SOHO卫星上的成像仪跟踪和预测日冕物质抛射（CME）传播和演化的方法。通过经验建模的材料之间的内核和前缘的CME作为一个不断扩大的，向外传播的椭球体，我们跟踪其在三维空间中的演变。虽然更复杂的经验CME模型已经开发出来，我们检查这个相对简单的几何模型，其中包括相对较少的物理假设，包括i）一个恒定的传播角和ii）方位对称结构的准确性。测试我们的椭球体模型在这里开发的三个独立的CME，我们发现，它是一个有效的工具，用于预测密度增强的到来和每个事件的持续时间近1 AU。对于研究的每个CME，轨迹的趋势，以及径向和横向扩展的研究从0到~.3 AU，以创建预测在1 AU的平均精度为2.9小时。
2012-02-27 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Turbulent cascade and energy transfer rate in a solar coronal mass ejection
2012年7月6号风探测器探测到的日冕物质抛射（CME）之前、期间和之后的湍流特性进行了研究。研究了结构函数的幂律标度，提供了速度、磁场和密度涨落的功率谱密度和平坦度的信息。在前、尾太阳风以及CME鞘层和磁云中，证明了不可压缩各向同性磁流体动力学湍流的3阶矩标度律。这表明湍流在激波后可以充分发展，或者说鞘层和云区的湍流即使在与太阳风等离子体混合的过程中也能保持稳定。因此，在每个区域中评估湍流能量传递率12。CME鞘层显示出能量转移率的增加，正如13从较低水平的阿尔夫维尼克波动中预期的那样，并表明激波-风相互作用作为14湍流级联的额外能量来源。
2021-10-06 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Coronal mass ejections as expanding force-free structures
我们将日冕物质抛射（CME）模拟为膨胀的力-费磁结构，发现了空间常数为α（其中{ \bf J} =α{ \bf B}）的位形在球和柱几何中的自相似动力学，相应地膨胀球标和膨胀Lundquist场.在传统的非相对论假设下，感应电场的动力学效应可以忽略不计，场结构仍然是无力的。在保持定常解内部磁场结构不变的情况下，膨胀导致了复杂的内部速度和旋转，由感应电场引起。该结构仅取决于总半径R（t）和在给定时刻测量的膨胀率\dot{R}（t），因此适用于任意膨胀定律。在圆柱形伦德奎斯特场的情况下，通量守恒要求轴向和径向膨胀以相等的速率进行。根据观测结果，该模型预测，最大磁场是在航天器到达日冕物质抛射的几何中心之前达到的。
2011-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Turbulence, intermittency and cross-scale energy transfer in an interplanetary coronal mass ejection
本文利用Wind卫星数据研究ICME中的MHD湍流，通过谱指数、平坦度标度指数和三阶矩标度律验证湍流充分发展，并发现ICME鞘层内能量传输率异常高且间歇性增强。
2022-12-13 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Propagation of an Earth-directed coronal mass ejection in three dimensions
太阳日冕物质抛射（CME）是地球上不利空间天气的最重要驱动因素，但对它们在日光层中传播的物理机制还没有很好的了解。虽然与日地关系天文台（STEREO）的CME立体成像提供了一些洞察他们的三维（3D）传播，其演变的机制仍然不清楚，由于重建其真正的3D结构的困难。在这里，我们使用一种新的椭圆连接点技术来重建一个完整的CME前在3D中，使我们能够量化其偏转轨迹从高纬度沿黄道，并测量其增加角宽度和传播从2-46太阳半径（约0.2 AU）。超过7个太阳半径，我们表明，它的运动是由空气动力学阻力在太阳风，并使用我们的重建作为输入的三维磁流体动力学模拟，我们确定一个准确的到达时间在拉格朗日L1点靠近地球。
2010-11-12 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Physics-driven machine learning for the prediction of coronal mass ejections' travel times
Università di Genova（热那亚大学）；Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)（意大利国家天体物理研究所（INAF））；Università di Padova（帕多瓦大学）
本文提出一种物理驱动的AI方法，利用确定性阻力模型优化双神经网络级联的训练，结合遥感与就地数据预测CMEs传播时间，显著提升了预测的准确性和鲁棒性。
2023-05-17 astro-ph.IM astro-ph.SR cs.LG
