Helioseismic inversion to infer depth profile of solar meridional flow using spherical Born kernels
太阳纬向流的精确推导对于理解太阳发电机过程至关重要。在太阳表面测量的波的传播时间，如果波在太阳内部传播时遇到扰动，例如声速或流动，则会发生变化。使用被称为灵敏度核的函数，我们可以对导致旅行时间测量偏移的潜在异常进行成像。对大尺度结构的推断，如球面环流，需要计算球面几何中的灵敏度核。Mandal等人（2017）在第一玻恩近似的极限下计算了这种球形核。在这项工作中，我们使用从6年的SDO/HMI数据和这些敏感性内核获得的旅行时测量进行反演纬向环流。我们通过对流函数进行反演来加强质量守恒。通过将解投影到半径为三次B样条和纬度为Legendre多项式基的导数上来减少自由参数的数量，从而改善了反问题的条件数。在进行实际反演之前，我们验证了我们的合成观测方法。反演结果表明，在低于0.78 $R_\odot$的深度处存在回流的单细胞剖面。
2018-07-01 astro-ph.SR
VFISV: Very Fast Inversion of the Stokes Vector for the Helioseismic and Magnetic Imager
本文详细介绍了一种新的偏振辐射转移方程反演程序（VFISV：Very Fast inversion of the Stokes vector）的实现和主要性质。VFISV将定期分析太阳动力学观测台（SDO）上的日震和磁成像仪（HMI）的管道数据。它将每隔10分钟提供太阳光球层磁场矢量的全磁盘地图（4096 $\times$ 4096像素）。因此，VFISV经过优化以实现反转速度，使其能够每10分钟反转1600万个像素，并且数量适中（约为1000万像素）。50)的CPU。在这里，我们重点描述了一些重要的细节，简化和调整，使我们能够显着加快反演过程。我们还详细介绍了从分光偏振仪板上的日之出航天器的数据进行测试。
2009-01-18 astro-ph.IM astro-ph.SR
Meridional Flow in the Solar Convection Zone II: Helioseismic Inversions of GONG Data
子午流被认为在太阳对流区的动力学中起着非常重要的作用;然而，由于其相对较小的振幅，精确测量它构成了一个重大的挑战。在这里，我们提出了一个完整的时间-距离日震分析约两年的地基龚多普勒数据检索纬向环流配置文件中的温和的纬度，试图证实其他研究的结果。我们使用一个经验校正的旅行时间，由于一个未知的中心到肢体的系统性影响。日震反演程序首先测试和合理验证人工数据从大规模的数值模拟，然后通过测试广泛恢复太阳差异旋转发现全球地震。从GONG的数据，我们测量向极光球流在所有纬度的属性与早期的研究，和浅赤道流约$65$ \，毫米以下的表面，在最近的调查结果从HMI数据一致。在深度和纬度上都没有发现多环流圈的有力证据，但整个相空间尚未被探索。质量通量守恒的测试，然后进行推断龚和HMI流量和比较，从模型的基准数值基线，我们发现，连续性方程是不满意的。虽然这两个不同的数据集确实给出了关于内半径外$15\%$的类似结果，但当在适度的时间尺度上解释时，总的倒置环流模式在质量守恒方面似乎是不物理的。我们可以将其归因于实现噪声的影响以及数据和测量过程中的细微影响。
2015-04-30 astro-ph.SR
Validated helioseismic inversions for 3-D vector flows
根据时距日震学，关于内部流体运动的信息被编码在太阳波的传播时间中。逆问题包括推断3-D矢量流从一组旅行时间测量。在这里，我们调查的潜在的时间距离日震学推断3-D对流速度在太阳近地表层。我们开发了一个新的减最优局部平均（SOLA）代码适用于管道伪自动处理。与其前身相比，该代码通过考虑额外的约束进行了改进，以便在给定的噪声水平内获得正确的答案。本研究的主要目的是验证我们的反演代码所获得的结果。我们模拟旅行时地图使用快照从太阳对流的数值模拟，现实玻恩旅行时灵敏度内核，和旅行时噪声的现实模型。这些合成的旅行时间被反转的流量和结果与已知的输入流场进行比较。在反演中实现了额外的约束：流量分量之间的串扰最小化和反演系数的空间定位。使用模式f，p1到p4，我们表明，水平对流流速可以推断没有偏见，在一个信噪比大于一个在顶部3.5毫米，只要观测跨度至少四天。速度的垂直分量（v_z）如果较弱，则更难以推断，并且受到来自水平速度分量的串扰的严重影响。我们强调，这种串扰必须明确地最小化，以检索v_z在顶部1微米。我们还表明，统计平均在许多不同地区的太阳允许可靠地测量的平均性能的所有三个流组件在顶部5.5微米的对流区。
2011-04-20 astro-ph.SR
Helioseismic holography of simulated sunspots: magnetic and thermal contributions to travel times
波通过太阳黑子的传播涉及声波和磁波之间的转换。此外，太阳黑子的热结构与安静太阳的热结构有很大不同。因此，对太阳黑子的当地日震测量结果的解释长期以来一直是一个挑战。为了理解这些测量结果，我们对太阳黑子中的波传播进行了数值模拟。日震全息测量所得到的模拟波场显示定性协议与实际太阳黑子的观测。我们使用额外的数值实验来确定，分别，太阳黑子的热结构的影响和太阳黑子磁场的直接影响。我们使用射线近似表明，热（非磁性）太阳黑子模型中的走时偏移主要是由威尔逊凹陷引起的波路径变化产生的，而不是波速度的变化。这表明，太阳黑子地下结构的反演必须考虑到密度的局部变化。在水平相速度和频率的某些范围内，在全磁太阳黑子模型和热模型中测量的旅行时间之间存在一致性（在模拟中的噪声水平内）。如果这一结论被证明对大范围的模型都是可靠的，那么它将为太阳黑子结构的反演提供一条道路。
2016-08-17 astro-ph.SR
Combined helioseismic inversions for 3D vector flows and sound-speed perturbations
时距日震学是通过波的传播时间研究波在太阳内部传播的方法。波包的传播时间包含关于沿着波的传播路径积分的内部条件的信息。我们介绍了一种改进的方法的时间-距离日震学，它允许我们一次反演一个完整的三维矢量的流量和声速扰动。使用这种方法，人们还可以推导出平均值的垂直分量的流量和串扰之间的流量和声速扰动。我们使用SOLA方法与串扰的最小化作为逆建模的工具。在正演模型中，我们使用Born近似走时灵敏度核函数，并以S模型为背景。该方法进行了验证，使用正向建模的旅行时间与平均值和差异点到环平均的几何形状应用到一个快照的完全自洽模拟的对流。我们在合成数据上测试了该方法。我们证明，我们能够恢复近地层中的流量和声速扰动。我们利用了我们的方法对整个垂直速度的敏感性，而不仅仅是像其他可用的方法那样对它的变化敏感。垂直流分量和声速扰动的串扰对于水平流分量的反演只有可忽略的影响。矢量流的垂直分量或声速扰动的反演受水平分量的串扰影响，需要将其最小化，以提供有效的结果。似乎有一个几乎恒定的矢量流的垂直分量和声速扰动之间的串扰。
2019-01-04 astro-ph.SR
Supervised Neural Networks for Helioseismic Ring-Diagram Inversions
New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比校区）；Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung（马克斯·普朗克太阳系研究所）；Georg-August-Universität Göttingen（格奥尔格-奥古斯特-哥廷根大学）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
反演环拟合参数以获得8年SDO观测的环图分析中的地下水流图在计算上是昂贵的，需要~3200 CPU小时。在本文中，我们将机器学习技术应用于反演，以加快计算速度。具体而言，我们训练预测地下流动使用的模式拟合参数和以前的反演结果，以取代未来的反演要求。我们利用人工神经网络作为一种监督学习方法来预测15度环瓦中的流动。为了证明机器学习结果仍然包含当地日震研究的关键细微特征，我们使用机器学习结果来研究最近发现的太阳赤道Rossby波。人工神经网络计算效率高，能够在几秒钟内对整个卡林顿旋转的未来流量进行预测，这比目前的31个CPU小时要快得多。网络的初始训练需要约3个CPU小时。经过训练的人工神经网络可以实现的均方根误差约等于速度反演报告的一半，这证明了机器学习的准确性（以及可能高估了环图管道的原始误差）。我们在机器学习流程中发现了赤道Rossby波的签名，涵盖了六年的数据，表明小幅度信号得到了维持。机器学习流程图中Rossby波的恢复可以仅用一次卡林顿旋转（27.275天）的训练数据来实现。我们已经证明，机器学习可以应用于当前的环图反演，并且比当前的环图反演更有效。机器学习的计算负担包括初始训练的3个CPU小时，然后是未来预测的大约0.0001个CPU小时。
2019-01-06 astro-ph.SR cs.LG
Analyzing supergranular power spectra using helioseismic normal-mode coupling
简正模耦合是一种利用表面观测振荡来探测太阳内部的技术。该技术，这是简单的实施，使更多地利用波场中的地震信息比其他可比的本地成像技术，因此有可能显着提高目前的能力。在这里，我们检查超粒度功率谱使用模式耦合分析的中级到高级模式调用笛卡尔几何描述波传播的假设下，本地化补丁的大小比太阳半径小得多。我们提取超颗粒功率谱，并与以前的日震研究结果进行比较。超微粒化的色散关系和寿命的测量，获得使用近表面模式（f和p $_1$），是符合文献。我们发现，p $_2$和p $_3$声学模式，这是能够探测更大的深度之间的交叉耦合，也是敏感的超颗粒。
2021-02-17 astro-ph.SR
A SART-Based Iterative Inversion Methodology to Infer the Solar Rotation Rate from Global Helioseismic Data
本文提出基于 SART 的迭代太阳自转反演方法，可解析不确定性与平均核，并在模拟频率分裂中相较 RLS 提升精度、范围和分辨率。
2024-06-14 astro-ph.IM astro-ph.SR
Helioseismic determination of the solar metal mass fraction
本研究通过结合多种反演方法与物态方程的日震包层重建技术，测定太阳金属质量分数，支持Z/X=0.0187的低金属丰度结果，否定了近期<3D>模型得出的高值结论。
2023-08-25 astro-ph.SR
Onset of Photospheric Impacts and Helioseismic Waves in X9.3 Solar Flare of September 6, 2017
2017年9月6日的X9.3耀斑是第24个太阳活动周期中最强大的耀斑。它产生了强烈的白光发射和多个日震波（日震）。利用太阳动力学天文台（SDO）上的日震和磁成像仪（HMI）的数据以及WIND航天器上KONUS仪器和INTERGRAL空间天文台上的反符合系统（ACS）的硬X射线数据，我们研究了光球发射源的时空动力学，确定日震波的来源，并将耀斑光球动态与硬X射线（HXR）时间剖面进行比较。结果表明，光球耀斑的影响开始发展在紧凑的区域附近的磁极性反转线（PIL）在前脉冲阶段之前，检测到的HXR发射。最初的光球扰动位于PIL的强水平磁场区域，因此可能与沿PIL延伸的紧凑剪切磁结构有关。声输出功率图揭示了两个主要的来源，产生的太阳地震，这是与最强的光球的影响，在前脉冲阶段和早期脉冲阶段的地方。这可以解释在这次耀斑中观测到的两种日震波。高节奏HMI滤波图的分析表明，耀斑能量释放的形式开发的紧凑的低洼磁环，沿PIL剪切顺序参与。
2018-04-18 astro-ph.SR
Systematic Center-to-Limb Variation in Measured Helioseismic Travel Times and Its Effect on Inferences of Solar Interior Meridional Flows
我们报告了一个系统的中心到肢体的变化，在测量日震旅行时间，这必须考虑到一个准确的测定太阳内部纬向流。利用SDO/HMI和SDO/AIA观测资料进行日震时距分析时发现，不同观测量的日震系统变化在走时大小和变化趋势上存在差异。目前尚不清楚是什么导致了这种系统性影响。从沿中央子午线区域获得的南北向走时中减去沿赤道区域获得的与纬度相关的东西向走时，对于不同的观测值给出了非常相似的结果。我们建议这是一个有效的程序，消除系统的中心到肢体的变化。从校正的旅行时间反演得到的地下湍流比不去除系统效应得到的慢约10 m/s。探测到的中心到边缘的变化可能有重要的影响，在推导的深层内部的对流，需要更好地理解。
2012-03-08 astro-ph.SR
Time-Distance Helioseismology of Two Realistic Sunspot Simulations
线性时距日震反演是利用几种滤波方案进行的，以确定矢量流速度在两个$\sim100^2\,{\rm Mm^2}\times 20\,{\rm Mm}$现实磁流体动力学太阳黑子模拟的25小时。一个模拟域包含一个完整的太阳黑子模型（即一个本影和半影），而另一个包含一个孔（即一个点没有半影）。目标是使用这些最先进的磁结构模拟来测试当前的日震方法。我们发现，在距点中心25- 30 μ m处，反演流图和模拟流图之间的水平流相关性在3 μ m以上相当高（$\sim0.5$-0.8），但在较小的距离和较大的深度处则明显较低。反演的正演模拟的旅行时间始终优于我们测量的旅行时间的水平流相关性，这表明我们无法恢复这些活跃地区附近的流动结构，主要是由于这样一个事实，即我们无法准确地测量旅行时间附近的强磁性功能。在许多情况下，反演的速度幅值低估了模拟的速度幅值高达50%，这可能表明正演问题的非线性。在每一种情况下，我们发现，我们的反演是无法恢复的垂直流动结构的模拟在任何深度。
2014-08-14 astro-ph.SR
Inference of solar rotation from perturbations of acoustic mode eigenfunctions
今天的太阳内部自转速率剖面图基本上是由共振声波频率分裂的日震分析得出的。在这里，我们提出了另一个，补充估计的内部太阳自转速率使用的声波形状的扰动。为此目的，我们扩展了全球日震的方法，以前开发的调查的纬向流\cite{schad11, schad12, schad13}的差分旋转的组件上工作。我们讨论了旋转对模式本征函数和基于此的观测量的影响。基于使用模拟的旋转速率剖面的数值研究，我们定制了反演方法，并考虑了存在额外的湍流的情况。然后将这种反演方法应用于MDI（迈克尔逊多普勒成像仪搭载太阳日光层天文台（SoHO））仪器和HMI（日震和磁成像仪搭载太阳动力学天文台（SDO））仪器的数据。最后比较了特征函数扰动法和频率分裂法估计的转速分布。从两种不同的方法的旋转速率配置文件是在定性良好的协议，特别是MDI数据。在高纬度地区$> 50^{\circ}$和近地表下获得显著差异。HMI数据的结果显示不同方法之间的差异较大。我们发现，这两个全球日震方法提供了测量太阳自转的互补方法。比较不同方法的结果可能有助于揭示影响基于特征函数扰动的分析的系统性影响，如湍流测量。
2020-02-14 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
Constraining Global Solar Models through Helioseismic Analysis
对太阳内部动力学的全球流体动力学模拟侧重于利用日震反演的结果作为约束，复制类似太阳的差异自转和纬向环流的条件。然而，对双曲环流的推论提供了有争议的结果，表明沿着半径可能有一个、两个或多个细胞。为了解决这一争议，并制定一个更强大的了解全球流动制度在太阳内部，我们采用了“正演模拟”的方法来分析日震签名的数值模拟得到的纬向环流剖面。我们采用全球声学建模代码GALE来模拟声波的传播，通过制度的平均质量流产生的全球流体动力学和磁流体动力学模型：EULAG，ERAG代码，和瑞利代码。这些模型被用来创建合成多普勒数据产品，作为当地时间距离日震学技术的输入。通过全球数值模拟获得的解决方案的日震走时信号直接与太阳观测的推论进行比较，以直接的方式对全球模型参数设置额外的约束。我们表明，即使这些模型能够复制太阳一样的差异旋转，由此产生的旋转约束对流开发一个多细胞的全球纬向环流配置文件是可测量的不一致与当地的时间距离推断的太阳观测。然而，我们发现，接近模型表面的旋转不受约束的对流的发展是能够保持太阳一样的差分旋转，同时具有显着的影响日震走时信号，复制太阳观测误差的一个标准差内，由于噪声。
2022-04-11 astro-ph.SR
Detection of Rossby modes with even azimuthal orders using helioseismic normal-mode coupling
逆行罗斯贝波在太阳中被测量为具有显著的振幅，可能对各种太阳现象有显着的影响。罗斯贝波产生小振幅、极低频的运动（在自转速率的量级或更低），这反过来又改变了太阳声学模式的共振频率和本征函数。使用模式耦合的偶数方位阶Rossby模式的检测提出了额外的挑战，并且先前的工作因此仅集中于奇数阶。在这里，我们成功地扩展的方法来测量甚至方位角的订单。我们分析了4年和8年的日震和磁成像仪（HMI）的数据，并考虑不同程度的声学模式（分离1和3的谐波度）之间的耦合。该技术使用不同频率仓之间的耦合来捕获Rossby模式的时间可变性。我们观察到显着的功率接近的理论色散关系的部门Rossby模式（其中的方位角阶数是相同的谐波度，s = |t|）。我们的结果是一致的Rossby模式与方位角的顺序在范围t = 4至16与最大功率发生在模式t = 8之前的测量。这些模式的振幅从1到2 m/s不等。我们将0.2米/秒的上限上的部门t = 2模式，我们没有检测到在我们的测量。这项工作增加了信任模式耦合方法在日震学
2021-06-07 astro-ph.SR
Entropy proxy inversions as tracers of the evolution of physical conditions at the base of the solar convective envelope
本文提出可由日震学反演获得的太阳对流包层修订版熵代理，用以约束对流区底部热力学条件，并证明其可排除绝热超射、指示不透明度修订需求。
2025-06-11 astro-ph.SR
Time--Distance Helioseismology Data Analysis Pipeline for Helioseismic and Magnetic Imager onboard Solar Dynamics Observatory (SDO/HMI) and Its Initial Results
太阳动力学天文台（SDO/HMI）上的日震和磁成像仪提供了对太阳振荡的连续全圆盘观测。我们开发了一个基于时间-距离日震学方法的数据分析管道，使用HMI多普勒频移观测来测量声学旅行时间，并通过反演这些测量来推断太阳内部特性。该管道用于每8小时制作一次深度范围从0到20微米的地下波速扰动和水平流速的近实时全磁盘地图。此外，卡林顿次表层属性的天气图是从这些全磁盘地图。该管道还可用于选定的目标区域和时间段。我们解释了管道组织和程序的细节，包括HMI多普勒观测的处理，旅行时间的测量，反演以及全磁盘和天气图的构造。一些初步的结果，从管道，包括全磁盘流图，太阳黑子次表面流场，和内部旋转和湍流速度，提出。
2011-03-23 astro-ph.SR
Validating inversions for toroidal flows using normal-mode coupling
简正模耦合是一种日震技术，它利用模本征函数的测量来推断太阳的内部结构。这项技术使人们对太阳内部环形流的演变和结构有了深入的了解。在这里，我们通过生成与输入流相关联的合成地震测量值并比较输入和反演速度来验证法向模耦合的反演算法。我们研究了四种不同的情况下，输入环形流和计算合成，考虑到部分可见的太阳。我们使用减法最优局部化的AZERTAGE（SOLA）反演合成，并试图减轻模式泄漏的系统性。我们证明，最终，反演是一样好的模型，我们假设流速之间的相关性。
2020-08-20 astro-ph.SR
Sensitivity of Helioseismic Measurements of Normal-mode Coupling to Flows and Sound-speed Perturbations
在这篇文章中，我们推导和计算的灵敏度测量的耦合正常模式的振荡在太阳底层流动。该理论是基于第一出生的微扰理论，并进行了分析，使用的形式主义所描述的\citet{lavely92}。虽然冗长，我们详细推导和计算的敏感性耦合正常模式的特定对异常的内部。事实上，这些内核是至关重要的对流振幅和大规模的环流在太阳内部的准确推断。我们解决了\citet{lavely92}推导过程中的一些不一致，并重新表述了流体连续性条件。我们还推导和计算声速内核，铺平了道路，反演热异常旁边的流量。
2017-05-23 astro-ph.SR physics.geo-ph
Disambiguation of Vector Magnetograms by Stereoscopic Observations from the Solar Orbiter/Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) and the Solar Dynamic Observatory (SDO)/Helioseismic and Magnetic Imager (HMI)
光球矢量磁场的光谱偏振重建本质上受到横向分量方向上所谓的180 $^\circ$模糊性的限制。太阳轨道飞行器的成功发射和运行使得仅使用从两个不同有利位置获得的观测就可以消除180 $^\circ$模糊度。虽然利用这种可能性在原则上是直截了当的，但在实践中却不那么直截了当，因此，必须根据卫星轨道和测量原则评估准确性和局限性。在这项工作中，我们提出了一个立体消歧方法（SDM），并讨论了一个彻底的测试，其准确性的应用程序建模的活跃地区和安静的太阳观测。在第一系列的测试中，我们采用从三个不同的数值模拟作为测试场提取的磁图，并从不同的角度和距离的磁图模型观测。在这些更理想化的测试中，SDM被证明在应用于中等至良好分辨率的字段时达到100%的消歧准确度。即使在消除具有显著欠分辨尺度的安静太阳磁图的歧义的情况下，SDM也根据场强提供82%至98%之间的准确度。SDM的精度被认为是最敏感的可变分辨率的太阳轨道器在其高度椭圆轨道，以及所观察到的领域的内在规模。最后，作为一个更现实的测试，我们认为磁图，使用辐射转移反演代码和SOPHISM仪器模拟器应用到一个孔隙的三维模拟，并提出了初步的讨论观察到的字段上的视角的效果。
2021-12-20 astro-ph.SR
The chemical composition of the Sun from helioseismic and solar neutrino data
我们使用统计方法，使我们能够结合日震和太阳中微子数据提供的信息，以有效的方式进行定量分析的太阳组成的问题。我们包括在我们的分析日震测定的表面氦丰度和对流信封的深度，测量的$^7{\rm Be}$和$^8{\rm B}$中微子通量，声速剖面推断日震频率。我们提供了所有的成分来描述这些量如何依赖于太阳表面的组成，并评估太阳模型预测的（相关）不确定性。我们包括传统上不考虑的误差源，如从日震数据反演。然后，我们应用所提出的方法来推断太阳的化学成分。我们表明，太阳的不透明度轮廓是很好的太阳观测性能的约束。在两个参数的分析，其中元素被分组为挥发物（即C，N，O和Ne）和耐火材料（即Mg，Si，S，Fe）的上下文中，最佳的组成是通过增加的丰度挥发物由$\left( 45\pm 4\right)\%$和$\left( 19\pm 3\right)\%$的耐火材料相对于AGSS 09提供的值。这对应于丰度$\varepsilon_{\rm O}=8.85\pm 0.01$和$\varepsilon_{\rm Fe}=7.52\pm0.01$。作为我们的分析的一个额外的结果，我们表明，观测数据的首选值的标准太阳模型的输入参数（辐射不透明度，重力沉降率，天体物理因素$S_{34}$和$S_{17}$），不同的$\sim 1σ$水平，从目前采用的。
2013-12-13 astro-ph.SR
Sound-speed inversion of the Sun using a nonlocal statistical convection theory
日震反演揭示了太阳和标准太阳模型在太阳对流区底部下方的声速存在重大差异。我们证明了这种差异是由标准太阳模型中采用的局部混合长度理论的固有缺陷造成的。利用自洽的非局域对流理论，我们构造了一个用于声速反演的太阳包络模型。我们的太阳模型有一个非常平滑的过渡，从对流信封的辐射内部;和对流能量通量改变符号穿过对流区的边界。它比标准太阳模型有明显的改进，太阳和局部对流模型之间的声速差异显着减少。
2012-10-16 astro-ph.SR
Seismic Solar Models from Ledoux discriminant inversions
太阳构成了一个极好的基础物理实验室。随着日震学的出现，我们能够以前所未有的精度探测其内部层。然而，目前太阳能建模的状态仍然受到繁琐问题的影响。这些问题之一是与最近的光球丰度和日震约束计算模型之间的分歧。我们使用太阳的演化模型作为初始条件，其结构的重新整合，使用勒杜判别反演。由此产生的模型被定义为地震太阳模型，满足流体静力平衡方程。它们将使我们能够更好地约束太阳的内部结构，并为进化模型提供补充信息。这些地震模型是使用具有不同状态方程、丰度和不透明度表的各种参考模型计算的。我们检查我们的方法的鲁棒性，通过确认我们的地震模型在声速，密度和熵代理反演以及低度压力模式的频率分离比方面的良好协议。我们的方法使我们能够确定一个很好的精度勒杜判别配置文件的太阳和计算完整的配置文件这个数量。我们的模型与地震数据的声速，密度和熵代理，以及所观察到的频率分离比的约0.1%的协议。它们超越了所有标准和非标准的进化模型，包括旨在再现日震约束的临时变化。所获得的地震Ledoux判别剖面以及从我们的程序中获得的一致结构为重新尝试限制太阳能建模问题和通过摆脱进化模型的假设而在太阳内部作用的缺失物理过程铺平了道路。
2020-07-20 astro-ph.SR
Helioseismic detection of deep meridional flow
定常涡旋流对日震简正模的频率没有一阶扰动。然而，它确实使局部波数发生多普勒频移，从而使本征函数失真。对于高阶模，其功率谱中的峰值被混合成连续的脊，失真的效果是移动这些脊的位置。从这种混合的模式叠加，可以隔离具有相同的局部水平波数的相反方向的波分量，并测量可以安全地用于推断地下背景流的频率差。但是，这样的程序失败的分量更深入的渗透低度模式，没有融入脊。相反，必须明确地分析空间扭曲。通过一个简单的玩具模型，我们说明了一种方法，通过该方法可以通过测量振荡相位的空间变化来实现。我们估计，通过这个过程，它可能是可能的推断在太阳对流区深处的纬向流。
2009-11-10 astro-ph.SR
Investigating the impact of Solar Fusion III reaction rates on helioseismic constraints and solar neutrino fluxes
STAR Institute, Université de Liège（列日大学STAR研究所）
本文研究了太阳融合III反应速率对太阳模型及中微子通量的影响，探讨了当前不确定性对硼中微子和CNO循环通量的潜在影响。
2026-05-19 astro-ph.SR
Improved Helioseismic Analysis of Medium-l Data from the Michelson Doppler Imager
我们提出了一个全面的研究方法，用于测量太阳的全球振荡模式的各种参数。使用迈克尔逊多普勒成像仪（MDI）的速度数据，我们分析球谐度l <= 300。当前和历史的方法进行了解释，两者之间的各种差异进行了研究，以确定其对全球模式参数和系统误差的影响分析。这些差异包括球谐分解过程中进行的许多几何校正;更新了生成窗口函数、去趋势时间序列和填充间隙的例程;以及考虑物理效应，例如模式轮廓不对称、太阳表面的水平位移以及差分旋转导致的本征函数失真。我们将这些变化逐一应用到三年的数据中，然后使用原始的72天时间序列和360天时间序列重新分析整个MDI任务。我们发现模式参数的显着变化，无论是由于各种变化的处理，以及72天和360天的分析。我们发现内部旋转反转的残差减少了，但似乎仍然存在人为因素，例如高纬度地区表面附近的旋转速率峰值。还研究了f模频率的年度周期性。
2015-11-16 astro-ph.SR
Detection of Rossby waves in the Sun using normal-mode coupling
Rossby波在旋转流体的角动量过程中起着重要作用。除了有可能揭示在太阳对流区运行的物理机制外，最近对太阳中Rossby波的探测（Löptien et al. 2018; Liang et al. 2018）也可以作为不同日震方法之间的比较手段。时间-距离日震学、环形图分析和其他技术都已被证明可以成功地从日震和磁成像仪数据的分析中恢复Rossby波色散关系（HMI; Schou等人，2012年）。在这篇文章中，我们证明了两年的HMI全球模式振荡数据的分析，使用正常模式耦合的技术也显示了Rossby波的签名。除了提供一个独立的手段推断Rossby波，这种检测借给信任的模式耦合的方法，并鼓励更完整的探索其可能性。
2019-01-19 astro-ph.SR
Modelling the Center-to-Limb systematic in normal-mode-coupling measurements
本文提出了一种建模中心到边缘系统误差的方法，用于改进全球日震学交叉谱分析中经向环流的推断。
2024-11-12 astro-ph.SR
Comparison of solar surface flows inferred from time--distance helioseismology and coherent structure tracking using HMI/SDO observations
我们使用日震时间-距离反演和相干结构跟踪太阳颗粒的太阳表面上的水平流的测量进行比较。跟踪提供了太阳表面上的二维水平流，而时间-距离反演估计了浅近地层中的全三维速度流。这两种技术都使用HMI观察作为输入。我们发现从这两种技术产生的各种测量之间的良好的相关性。此外，我们发现这些测量值和时间平均多普勒视线速度之间有很好的一致性，并且还对由3-D时间-距离反演产生的垂直流进行了合理性检查。
2013-05-04 astro-ph.SR
Validating Time-Distance Helioseismology With Realistic Quiet Sun Simulations
线性时距日震反演矢量流速度进行测量，从两个$\sim 100^2\,{\rm Mm^2}\times 20\,{\rm Mm}$现实磁流体静日模拟约20小时的旅行时间。目标是测试目前的地震方法对这些国家的最先进的模拟。使用最近的三维反演方案，我们发现，倒置的水平流图相关的模拟在上$\sim 3$ Mm的域的几个过滤方案，包括相速度，脊，相速度和脊相结合的测量。然而，在某些情况下，反演的速度幅值严重低估了模拟的速度幅值，这可能表明正问题的非线性。我们还发现，虽然近地表反演的垂直velocites最好使用相速度滤波器，在几乎所有其他的例子中，这些流量是不可挽回的，由于噪声，这表明需要统计平均，以获得更好的推论。
2014-04-17 astro-ph.SR
Investigating toroidal flows in the Sun using normal-mode coupling
日震观测提供了宝贵的数据集，可用于详细研究太阳内部动力学。在分析这些数据的各种方法中，简正波耦合已被证明是一个强大的工具，用于研究Rossby波，微分旋转，纬向环流和非轴对称多尺度地下流动。在这里，我们反转模式耦合测量日震磁成像仪（HMI）和迈克尔逊多普勒成像仪（MDI）获得质量守恒的环形对流作为深度，空间波数和时间频率的函数。为了确保速度大小的估计是正确的，我们还评估了相关的实现噪声，所造成的有限的可见性的太阳。我们基准的近地表反演对本地相关跟踪（LCT）的结果。对流功率可能假设更大的纬向各向同性的空间尺度的流动减少。我们注意到，在超颗粒尺度上没有一个峰值的超环面流功率，与观察结果表明，超颗粒主要是极向的性质。
2021-08-03 astro-ph.SR
Measurement of low signal-to-noise-ratio solar p modes in spatially-resolved helioseismic data
我们提出了一个适应的旋转校正，m平均光谱技术，旨在观察低信噪比，低频太阳p模式。选择给定（n，l）多重峰的2l+1 m个谱中的每一个的频移，以使m平均谱的似然最大化。高信噪比可以由组合单独的低信噪比、单独的m光谱产生，其中没有一个光谱会产生足够强的峰来测量。我们将该技术应用于龚和MDI的数据，并表明，它使我们能够测量模式与较低的频率比那些与经典的峰值拟合分析的个人-m光谱。我们测量它们的中心频率、分裂、不对称性、寿命和振幅。这种新方法提供的低频、低角和中角对应于对太阳内部深层至核心和辐射内部敏感的模式。此外，低频模式具有更深的上转折点，因此对外层的湍流和磁场以及外部边界条件性质的不确定性不太敏感。由于它们在相同的信噪比下具有更长的寿命（更窄的线宽），因此对较低频率模式的频率的确定更准确，并且所得到的反演应该更精确。
2009-02-15 astro-ph.SR
Is the solar convection zone in strict thermal wind balance?
内容：太阳的自转轮廓是圆锥形的，而不是人们从经典旋转流体动力学（例如泰勒-普劳德曼定理）中所期望的圆柱形。热耦合速跃层，斜压效应和纬向输送的热量一直主张解释这种特殊的旋转状态。目的：利用日震反演的角速度以及熵和温度的波动来检验太阳对流区热成风平衡的有效性。研究方法：熵和温度波动从3-D流体动力学数值模拟的太阳对流区得到的太阳轮廓从日震反演进行了比较。结果如下：三维数值模拟中的温度和熵波动在太阳对流区的大部分比地震反演中发现的幅度要小。地震反演发现温度的变化从大约1 K的表面到100 K的对流区的底部，而在3-D模拟中，它们在整个对流区的数量级为10 K，直到0.96 $R_{\odot}$。在3-D模拟中，斜压效应被发现是重要的倾斜的等值线的$Ω$远离圆柱形的轮廓在大多数的对流区的雷诺数和粘性应力的帮助下，在某些位置。与此相反，日震学反演的斜压效应要比观测到的角速度剖面所需的斜压效应大得多。结论：太阳对流似乎并不处于严格的热成风平衡中，雷诺应力不仅对赤道加速度而且对观测到的圆锥形角速度分布都起着主导作用。
2009-10-26 astro-ph.SR
Achieving Consistent Doppler Measurements from SDO/HMI Vector Field Inversions
美国航天局的太阳动力学观测台正在以前所未有的时间和空间分辨率提供整个太阳盘的矢量场观测;然而，该卫星位于高度倾斜的地球静止轨道上。航天器-太阳的相对速度在一天内变化$\pm3$ ~km/s，这在日震磁成像仪数据中引入了主要的轨道伪影。我们证明了轨道文物污染的数据中的所有空间和时间尺度。我们描述了一个新开发的三个阶段的程序，以减轻这些文物的多普勒数据来自米尔恩-爱丁顿反演HMI管道。将该程序应用于AR 11084的全磁盘图像，以产生一致的多普勒图。数据调整将轨道伪影的功率降低了31 dB。此外，我们详细分析了校正后的图像，并表明我们的程序大大提高了数据的时间和光谱特性，而不增加任何新的文物。我们的结论是，这种新的，易于实施的程序使得显着改善的HMI数据的一致性，并在其实用性的精密科学研究。
2015-11-20 astro-ph.SR
Solar Magnetic Field Signatures in Helioseismic Splitting Coefficients
太阳的正常振荡模式是探测太阳内部的有用工具。在本文中，我们使用偶阶分裂系数来研究第23太阳周对流区磁场的演化，假设频率分裂仅是由于旋转和大尺度磁场。我们发现，数据是最好的拟合极向场和双峰近表面环向场的组合。环向场的中心在r=0.999R_solar和r=0.996R_solar，并被限制在近地表层。极向场是偶极场。极向场的峰值强度为124 +/-17 G。对于较浅和较深的场，环向场分别在380 +/-30 G和1.4 +/- 0.2kG处达到峰值。场强与表面活性高度相关。环向场强度显示出一种类似于地球10.7厘米射电通量的环向效应。极向场强度显示出在高活动时饱和的证据。
2009-10-08 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
Helioseismic Measurements in the Solar Envelope Using Group Velocities of Surface Waves
在中等和高程度的$l$，太阳p-和f模式可以被认为是表面波。利用变分原理，我们推导出一个积分表达式的群速度的表面波的绝热本征函数，并解决的好处，使用群速度测量作为辅助诊断工具，在太阳地震学。与直接分析振荡频率相比，使用群速度的主要优点在于，群速度对近光球层中的不确定性的敏感性较小。我们解决了一些数值例子，群速度被用来揭示太阳模型和地震数据之间的不一致。此外，我们实施的群速度测量的特定的熵，氦丰度Y和重元素丰度Z的校准在绝热层的太阳对流信封的一部分，使用不同的最近版本的状态方程。结果与我们早期基于更复杂的太阳振荡频率分析的测量结果非常一致（Vorontsov等人，2013，MNRAS 430，1636）。这些结果进一步支持了最近光谱测量中太阳重元素丰度的向下修正。
2014-02-02 astro-ph.SR
Oscillations observed in Umbra, Plage, Quiet-Sun and the Polarity Inversion Line of Active Region 11158 using HMI/SDO Data
利用日震磁成像仪的观测资料，研究了NOAA $\#$ 11158活动区平静太阳、斑、本影和极性反转线的振幅和相位关系。我们采用傅立叶，小波和互相关谱分析。在本影、PIL和斑中观察到周期为5分钟的波，其共同相位值为$ϕ(v,I)=\fracπ{2}$、$ϕ(v,B_{los})=-\fracπ{2}$。此外，还观察到血小板中的$ϕ(I,B_{los})=π$。这些相位值与慢驻定或快驻定表面香肠波模式一致。谱线宽度的变化，以及它们与强度和磁振荡的相位关系，在谱斑和PIL区域内显示出不同的值，这可以提供一种进一步区分波模力学的方法。沿着PIL存在显著的多普勒速度振荡，这意味着等离子体运动垂直于磁场线，这是阿尔文波的特征。沿PIL的一部分的时间距离图显示向东传播的多普勒振荡转换成磁振荡;传播速度范围在2 $-$ 6 km s $^{-1}$之间。最后，在磁图数据的本影的选定区域中观察到一个3分钟的波。
2021-01-05 astro-ph.SR
Observables Processing for the Helioseismic and Magnetic Imager Instrument on the Solar Dynamics Observatory
美国宇航局的太阳动力学天文台（SDO）于2010年2月11日发射升空，船上有3台仪器，包括日震和磁成像仪（HMI）。自2010年5月1日开始正常运行以来，HMI几乎不间断地观测到太阳的整个可见圆盘。HMI收集了两台4096 x 4096相机以固定节奏拍摄的偏振滤波图序列，从中计算出光球观测值的角秒分辨率地图：视线（LoS）速度和磁场，连续强度，线宽，线深，以及斯托克斯偏振参数，I Q U V，6个波长。在斯坦福大学SDO联合科学运营中心（JSOC）实现的两个处理管道从校准的1级滤波图计算可观测量。一个每45秒生成LoS量，另一个主要针对矢量磁场，以720秒的节奏计算平均值。对静态和随时间变化的CCD特性、坏像素、图像对准和失真、偏振不规则性、滤波器元件的不确定性和不均匀性以及太阳航天器的速度进行了校正。本报告解释了影响结果物理量的问题，描述了定期更新对仪器校准的影响，并显示了如何针对实际HMI观察优化计算。在SDO主要任务的5年期间，定期校准序列被用于定期改进和更新仪器校准并监测仪器变化。该仪器在数据质量和连续性方面超过了原始规格。这里所述的程序仍有很大的改进余地。其余最重要的系统误差与航天器轨道速度有关。
2016-06-08 astro-ph.SR
Inferring solar differential rotation through normal-mode coupling using Bayesian statistics
正常模式日震数据分析使用观测到的太阳振荡光谱来推断太阳内部由于全球和局部尺度流动和结构非球面性而产生的扰动。差分旋转，占主导地位的全球规模的轴对称扰动，一直严格限制主要使用测量的频率分裂通过“$a$系数”。然而，频率分裂的形式主义调用的近似，多重态是孤立的。这种假设对于高角度的模式是不准确的。分析本征函数校正，这方面的交叉耦合模式跨越多重态，是一个更准确的方法。然而，应用标准的反演技术，使用这些交叉频谱测量产生$a$ -系数具有显着更广泛的扩展比良好的约束结果从频率分裂。在这项研究中，我们应用贝叶斯统计推断$a$ -系数，由于差分旋转交叉光谱的$f$ -模式和$p$ -模式。我们证明，这种技术的工作相当不错的模式与角度$\ell=50-291$。发现推断的$a_3-$系数在$\ell > 200$的频率分裂值的$1$ nHz内。我们还表明，该技术失败在$\ell < 50$由于不敏感的测量扰动。这些结果有助于进一步建立模式耦合作为一种重要的日震技术，用它来推断内部结构和动力学，两者都是轴对称的（例如，纬向环流）和非轴对称扰动。
2021-01-22 astro-ph.SR
Flare Energy Release in the Lower Solar Atmosphere Near the Magnetic Field Polarity Inversion Line
我们使用新太阳望远镜（NST/BBSO）和日震磁成像仪（HMI/SDO）获得的2014年6月12日M1级耀斑的观测数据研究太阳大气中的耀斑过程。主要目标是利用高分辨率光学观测和磁场测量，了解光球层和色球层中耀斑能量释放的触发因素和表现形式。我们分析光学图像，HMI多普勒和矢量磁图，并使用非线性无力场（NLFFF）外推重建的磁拓扑结构和电流。NLFFF模型揭示了PIL中两个具有相反方向磁场的磁通量绳的相互作用。在NST的高分辨率宽带连续图像中，这些磁绳被观测为沿着PIL的紧凑剪切拱廊。在PIL附近，NST H α观测揭示了一个薄的三带结构的形成，对应于一个小规模的光球磁拱。观测结果表明，在极性反转线附近有强电流集中的色球等离子体中存在初级能量释放点。在这种情况下，通过相互作用的磁通量绳触发磁重联，从而形成沿PIL伸长的电流片。
2018-01-13 astro-ph.SR
Flare Energy Release at the Magnetic Field Polarity Inversion Line During M1.2 Solar Flare of 2015 March 15. II. Investigation of Photospheric Electric Current and Magnetic Field Variations Using HMI 135-second Vector Magnetograms
这项工作是论文I [Sharykin等人，2018]致力于分析受限的M1.2级太阳耀斑SOL 2015 -03- 15 T22：43中的非热电子动力学和等离子体加热，揭示了极性反转线（PIL）上方低日冕中高度剪切相互作用磁环中的能量释放。目前的工作范围是使第一次广泛的定量分析的光球磁场和光球垂直电流（PVEC）动力学在封闭的耀斑区域附近的PIL使用新的矢量磁图获得的太阳动力学天文台（SDO）上的日震和磁成像仪（HMI）与高时间分辨率为135秒。数据分析揭示了磁结构和PVEC的急剧变化与耀斑爆发附近的PIL。结果表明，耀斑带中等离子体加热和电子加速最强时，磁重联率、总PVEC和有效PVEC密度的增加最大。观测和非线性无力场（NLFFF）外推表明，PIL周围的磁场结构与系留切割磁重联（TCMR）的几何结构一致。我们给出了定性的解释所观察到的动力学的耀斑带，磁场和PVEC，和电子加速，在TCMR方案。
2020-04-20 astro-ph.SR
Investigating Variations in Solar Differential Rotation by Helioseismology
本文提出含时日震反演方法，结合多源 p 模频率分裂观测，在整个太阳对流区验证发电机波信号并分析自转径向梯度。
2025-05-15 astro-ph.SR
Spectral diagnostics of cool flare loops observed by SST: I. Inversion of the Ca II 8542 Å and H$β$ lines
耀斑环是爆发事件的一个组成部分，在从X射线到冷的色球等离子体的温度范围内被检测到。虽然太阳动力学天文台的大气成像组件（SDO/AIA）定期观测到热环，但在边缘外看到的冷环是罕见的。在本文中，我们采用了SOL 2017 -09- 10 T16：06 X8.2级耀斑的独特观测结果，该耀斑产生了一个扩展的弧线。瑞典1米太阳望远镜（SST）拍摄了一系列Ca II 8542射电和氢H $β$谱线的冷离边环光谱图像。我们的重点是循环顶点。非LTE光谱反演是通过构建覆盖等离子体参数的实际范围的扩展模型网格来实现的。多级加速λ迭代（MALI）代码解决了非LTE的辐射传输问题，在一个一维的外部照明板，近似研究的环路段。Ca II 8542和H $β$线的反演产生了两个类似的解，都表明在$2 \times 10^{12}$ cm $^{-3}$附近有高电子密度，在25 km $^{-1}$附近有相对较大的微湍流。这些研究与相同或类似事件的其他独立研究具有合理的一致性。特别是，在$10^{12} - 10^{13}$ cm $^{-3}$范围内的高电子密度与SDO的日震和磁成像仪白光观测结果一致。在太阳爆发耀斑中存在如此高的密度，支持了对表现出超级耀斑的恒星的光学连续辐射的循环解释。
2019-09-16 astro-ph.SR
Imaging the Sun's near-surface flows using mode-coupling analysis
简正模耦合技术是一种强有力的工具，它可以对太阳中的非轴对称现象进行地震成像。在这里，我们应用模式耦合的笛卡尔近似探测稳定，近地表的太阳流。使用多普勒立方体获得的日震和磁成像仪板载太阳动力学天文台，我们进行反演模式耦合测量显示，由此产生的发散和径向涡度图在超颗粒长度尺度（$\sim$ 30毫米）附近的表面比较非常好，与使用本地相关跟踪方法获得的。我们发现，皮尔逊相关系数为$\geq$ 0.9的发散流，而$\geq$ 0.8的径向涡。
2022-01-01 astro-ph.SR
Space-time segmentation method for study of the vertical structure and evolution of solar supergranulation from data provided by local helioseismology
太阳超微粒化现象仍然是一个谜，尽管几十年的深入研究。关于超微粒化的文献大多涉及其表面性质。当地日震学提供了一个观察地表以下的机会，可以看到这个对流结构的垂直结构。我们提出了一个概念的（3+1）-D分割算法能够识别个人supergranules在序列的日震3-D流程图。作为一个例子，我们应用这种方法的国家的最先进的数据，并得出描述性的统计特性的分段超颗粒-典型的大小为20- 30微米，特征寿命为18.7小时，估计深度为15- 20微米。我们目前的三维结构和进化的超颗粒的主题上获得的初步结果。该方法具有很大的潜力，在分析更好的数据，预计从日震反演，这是正在开发。
2010-06-03 astro-ph.IM astro-ph.SR
Sensitivity kernels for time-distance helioseismology: efficient computation for spherically-symmetric solar models
日震测量的解释，如波的走时，是基于核的计算，使测量的灵敏度，在太阳内部的局部变化。这些都是使用射线或玻恩近似计算的。玻恩近似是优选的，因为它考虑了有限波长效应，但计算成本可能很高。我们提出了一种快速算法来计算走时灵敏度内核的假设下，背景太阳介质是球对称的。核通常表示为格林函数的乘积，这些格林函数取决于深度、纬度和经度。在这里，我们计算球谐分解的内核，并表明，在纬度和经度的积分可以进行分析。特别地，由于Dong和Lemus（2002）的算法，可以计算三个相关联的Legendre多项式的乘积的积分。计算速度快，精度高，只需要知道格林函数的源是在极点。与其他最近的计算框架相比，计算时间减少了两个数量级。这种新方法允许灵活和计算效率高的计算大量的内核，需要在解决关键的日震问题。例如，在100个核上，对流反演所需的所有核的计算需要不到两个小时。
2018-05-16 astro-ph.SR
Probing Depth Variations of Solar Inertial Modes through Normal Mode Coupling
本研究利用SDO/HMI的8年观测数据，通过简正模耦合方法探测太阳惯性模的深度变化特征，明确了Rossby模的探测深度、振幅分布及纬向本征函数的偏差来源，为研究太阳内部动力学提供新途径。
2024-03-13 astro-ph.SR
Multiple Stokes I inversions to infer magnetic fields in the spectral range around Cr I 5782 Å
在5780.9、5781.1、5781.7、5783.0和5783.8 μ m处的磁敏感Cr I线周围，包含在太阳光球层中形成的夫琅和费线的光谱窗口，Landé g因子在1.6和2.5之间，进行了探索。我们的目标是同时分析15条谱线，其中包括Cr I，Cu I，Fe I，Mn I和Si I线，没有旋光法推断的热力学和磁性的强磁化等离子体使用反演代码。这项研究是基于真空塔望远镜（VTT，特内里费岛）的一个新装置，其中包括在Cr I 5781.75 λ线附近波长范围内的快速光谱扫描。来自彩虹码的增强型网络仿真的快照385用于合成所有线路，这些线路又与SIR同时反转以建立最佳反转策略。然后将该策略应用于2018年9月30日属于NOAA 12723的太阳黑子的VTT观测，并将结果与日震和磁成像仪（HMI）获得的全圆盘矢量场数据进行比较。15个同时反转的强度分布（斯托克斯I）与模拟相比，提供了准确的温度和多普勒速度。当磁场沿着视线（LOS）定向时，导出的磁场和倾角是最准确的，而当磁场横向于LOS时，导出的磁场和倾角不太准确。一般来说，结果似乎类似于HMI矢量场数据，尽管存在一些差异。分析的光谱范围有可能提供热，动态和磁信息在太阳上的强磁化功能，如孔隙和太阳黑子，即使没有偏振。最高灵敏度的线被发现在较低的光球，平均约$\log τ= -1$。多线反转在整个视场内提供平滑的结果。
2021-07-23 astro-ph.SR
Global Seismology of the Sun
对太阳和其他恒星的地震研究为了解这些恒星的内部提供了一个独特的窗口。多亏了日震学，我们对太阳的结构有了令人钦佩的精确了解。事实上，我们的知识足以将太阳用作实验室。我们还能够非常详细地研究太阳的动力学。日震数据还使我们能够探测太阳活动时太阳发生的变化。对太阳以外的恒星进行地震研究是一项相当新的工作，但我们在这一领域正在取得巨大进展。在这篇评论中，我讨论了一些技术中使用的日震分析和使用这些技术获得的结果。在这篇评论中，我专注于全球日震学的结果，即，利用太阳的正常振荡模式研究太阳。我还简要地谈到了星震学，对太阳以外的恒星的地震研究，并讨论了如何解释其他恒星的地震数据。
2016-06-22 astro-ph.SR
HMI: First results
日震和磁成像仪（HMI）刚刚开始产生数据，这些数据将有助于确定太阳内部变化的来源和机制。该仪器以相对较高的节奏测量整个太阳盘面上Fe I 6173 A线的多普勒频移和偏振，以研究太阳光球层全矢量磁场的振荡和演化。在数据经过适当校准后，将其提供给Milne-Eddington反演代码（VFISV，Borrero等人，2010年），其目的是推断太阳光球层中物理条件的某些方面，例如磁场的完整三维拓扑结构和太阳表面的视线速度。我们将简要描述反演代码的特点，它的优点和局限性-无论是在模式大气的背景下，数据的实际性质-和其他方面的性能，在这样一个显着的数据负载。此外，还将与来自日之出机载光谱偏振仪（SP）的近同时地图进行交叉比较。
2010-12-17 astro-ph.SR
Full Waveform Inversion for Time-Distance Helioseismology
从光球测量的地震波场推断太阳的内部性质构成日震逆问题。在地震测量（如波的传播时间）从他们的基准值估计一个给定的太阳内部模型的偏差意味着该模型是不准确的。在当地日震学的当代反演假设太阳内部的属性是线性相关的测量走时偏差。然而，众所周知，这种假设对太阳黑子和活动区是无效的，而且可能对超颗粒流也是如此。在这里，我们介绍了非线性优化，迭代执行，作为一种手段，大振幅扰动的子表面结构反演。定义罚函数为波走时偏差的$L_2$范数，计算该泛函在相应模型周围每次迭代时相对于相关模型参数%（在这种情况下仅为声速）的总失配梯度。该模型是连续改进使用最速下降，共轭梯度，或拟牛顿有限记忆BFGS。执行非线性迭代需要对像素（例如散射体近场中的像素）进行消隐，这一做法不符合平移不变性的标准假设。这些反演的测量，虽然在原理上与时距日震学中使用的测量相似，但需要一些重新调整。为了简化说明的方法，我们考虑一个2-D的反问题，只有声速扰动。
2014-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
