Modeling Solar Spectral Irradiance (SSI) from Iron lines using the COronal DEnsity and Temperature (CODET) model version 1.1
本文介绍CODET模型1.1版,利用磁场与EUV发射关系模拟太阳光谱辐照度,并通过SDO/EVE等观测验证,为无观测数据时期提供可靠估计。
2025-04-23 astro-ph.SR
Extreme Ultraviolet Solar Irradiance during the rising phase of solar cycle 24 observed by PROBA2/LYRA
大当量辐射计(LYRA)是一种自2010年1月以来以高频率和四个通带监测太阳辐照度的辐射计。该仪器及其航天器PROBA 2(机载自主项目)具有空间仪器的几个创新功能,这使得检索太阳辐照度长期变化所需的数据简化比完全优化的太阳物理学任务更加复杂。本文描述了如何计算LYRA的两个极紫外辐射通道的长期时间序列,并与SDO/EVE的结果进行了比较。我们发现,太阳EUV辐照度增加了一个因子2,因为最后一个太阳极小期(太阳活动周期23和24之间),这与EVE观测相当吻合。
2012-10-08 astro-ph.SR
Towards the reconstruction of the EUV irradiance for solar cycle 23
我们提出了初步重建的EUV从26至34 nm从1997年2月至2005年5月,涵盖了大部分的太阳活动周期23。重建是基于合成EUV光谱计算与光谱合成代码太阳能建模在3D(SolMod 3D)。这些光谱的加权冠状特征的相对面积覆盖从EIT图像中识别。计算是基于一维的大气结构,代表了色球层,过渡区,和日冕的时间和空间的平均值。所采用的分割分析认为冕洞,宁静的日冕,和活跃的地区确定的太阳能盘。重建的EUV辐照度与SOHO上的CELIAS/SEM仪器的观测结果吻合良好。在不久的将来,将进一步改进重建工作,包括更多的太阳特征以及活动特征的离边探测。
2012-07-06 astro-ph.SR
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
Rieger-type periodicity in the total irradiance of the Sun as a star during solar cycles 23-24
上下文总的太阳辐照度允许使用太阳作为一颗恒星来研究最近空间飞行任务中恒星光变曲线的观测。目的。我们的目标是研究如何在太阳活动指数中观察到的中期周期性影响太阳总辐照度。方法.利用SATIRE-S和SOHO/VIRGO资料,研究了太阳活动周23-24期间太阳总辐照度在Rieger型周期时间尺度上的周期性变化。然后,我们比较了太阳总辐照度振荡的功率谱,太阳黑子和光斑数据,以确定其贡献。结果TSI数据的小波分析显示,在第23个周期中,强峰值出现在180天和115天,而第24个周期显示170天和145天的周期。太阳黑子和光斑数据中有几个时期在太阳总辐照度中看不到,因为它们可能通过同时变亮(光斑)和变暗(太阳黑子)而相互抵消。Rieger型周期性可能是由内部发电机层中的磁Rossby波引起的,其中太阳周期性磁场产生。因此,观测到的太阳总辐照度周期和波色散关系使我们能够估计发电机磁场强度为10-15 kG。结论.太阳总辐照度可以用来估算发电机层的磁场强度。这一工具在利用空间飞行任务获得的光变曲线估计类太阳恒星的发电机磁场强度方面具有重要意义。
2021-08-09 astro-ph.SR
The total solar irradiance, UV emission and magnetic flux during the last solar cycle minimum
我们分析了太阳总辐照度(TSI)和光谱太阳辐照度作为紫外线发射(UV)在波长范围115-180 nm,在SORCE(太阳辐射和气候实验)的框架内的仪器TIM和SOLSTICE观察到的第23和第24周期之间的长太阳极小期。小波分析揭示了太阳黑子活动纬向带的磁通量增加,伴随着太阳活动复合体表面自转时标的TSI和UV的增加。当太阳活动的长寿命复合体存在时,中纬磁通量和TSI/UV之间出现同相相干结构。这些复合体与光球层下长寿命的磁场源有关,它们是由在同一纵向区域重新出现的磁通量维持的。在深太阳极小期(没有太阳黑子的时期)的相干结构已被发现,其中的综合中纬度磁通量之间的相位是提前的总太阳辐照度的时间尺度上的表面旋转。
2013-07-23 astro-ph.SR
Association Of Supergranule Mean Scales with Solar Cycle Strengths and Total Solar Irradiance
我们分析了超颗粒尺度参数的长期行为,在活跃和安静的区域(AR,QR),使用Kodaikanal数字化数据档案。该数据库提供了长达一个世纪的太阳在Ca-II K波长的每日全圆盘观测。在本文中,我们研究的超颗粒尺度的分布,在整个数据的持续时间,这表明在这两个制度相同的形状。我们发现,AR的平均尺度值总是高于QR的每一个太阳周期。平均尺度值与太阳黑子数周期振幅和太阳总辐照度(TSI)的变化高度相关。这种相关性建立了循环平均尺度作为历史数据重建的潜在校准器。我们还看到平均尺度呈上升趋势,正如TSI报告的那样。这可能为气候强迫模型提供新的输入。这些结果也让我们深入了解了强(AR)和弱(QR)磁场存在下超颗粒的不同演化情景。
2017-05-31 astro-ph.SR
Solar irradiance models and measurements: a comparison in the 220 nm to 240 nm wavelength band
太阳辐照度模型假设太阳辐照度的变化是由于太阳表面的磁通量的变化已被成功地用于重建旋转以及周期性和长期的时间尺度上的太阳总辐照度。光谱太阳辐照度的建模还没有那么先进,而且缺乏比较数据,特别是在太阳周期时间尺度上。在这里,我们比较了220 nm至240 nm波段的太阳辐照度,这些波段是用SATIRE-S建模的,并由UARS和SORCE卫星上的不同仪器测量。我们发现很好的协议之间的模型和测量旋转的时间尺度。然而,长期趋势显示出重大差异。特别是,SORCE仪器在第23周期的衰减部分显示出比模拟辐照度或UARS/SUSIM测量的辐照度更陡的梯度。
2011-11-08 astro-ph.SR
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
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
Mechanisms and Observations of Coronal Dimming for the 2010 August 7 Event
日冕极紫外(EUV)辐射的变暗有可能成为日冕物质抛射(CME)的有用预报者。当发射物质离开日冕时,会留下一个暂时的空隙,可以在光谱图像和辐照度测量中观察到。日冕物质抛射的速度和质量应该会影响这些观测的特征。然而,其他物理过程可能会混淆观察结果。我们描述这些过程和预期的观测签名,特别强调的差异。然后,我们将这种理解应用于2010年8月7日发生的日冕变暗事件及其相关的CME。太阳动力学天文台(SDO)的大气成像组件(AIA)和极紫外线变率实验(EVE)的数据用于观测变暗,而太阳和日光层天文台(SOHO)的大角度和光谱日冕仪(LASCO)和日地关系天文台(STEREO)的COR 1和COR 2用于获得相关CME的速度和质量估计。我们开发了一种技术,用于减轻温度的影响,在日冕变暗的星盘辐照度测量采取的EVE。我们发现,对于这个事件,近100%的调光是由于日冕中的质量损失。
2014-05-23 astro-ph.SR
Reconstructed Total Solar Irradiance as a precursor for long-term solar activity predictions: a nonlinear dynamics approach
从1978年以来的精确卫星测量中可以获得太阳活动最大值和最小值之间约0.1%的总辐照度变化,因此不能提供关于长期趋势的有用信息。最近,Krivova等人,2007年,根据太阳磁场表面分布的变化,使用适当的模型,重建了从蒙德极小期结束到现在的总太阳辐照度。后者是使用简单但一致的物理模型从太阳黑子数量的长期历史记录中计算出来的。有许多种类的太阳活动周期行为的预测方法,根据不同的直接太阳活动指数或各种有价值的代理。特别是,基于前兆的方法,利用给定的代理指数来预测太阳活动的未来演变。太阳黑子数量的长期时间序列,使我们能够提前几年可靠地预测下一个太阳活动周期的行为。在以前的论文中,我们预测了未来太阳活动周期的全形状曲线,使用适当的非线性动力学方法应用于每月平滑的太阳黑子数。特别是,我们证明了一个足够可靠的相位振幅预测当前的太阳活动周期24,需要的知识的初始增加阶段的周期跨越至少两年。本文的目的是用同样的非线性方法和重建的太阳总辐射作为太阳活动的代用指标,对至少连续三个太阳活动周的太阳活动提前多年作出一个可靠的长期预报。
2012-05-22 astro-ph.SR
Sun-as-a-star Spectral Irradiance Observations of Transiting Active Regions
主要的太阳耀斑容易发生在与大型、复杂、动态演变的太阳黑子相关的活动区大气中。这表明不仅在可见光中而且在紫外线和X射线中监测星点的演变对于了解恒星耀斑的起源和发生的重要性。为此,我们使用各种全盘面天气观测资料,对不同类型的凌日活动区进行了光谱辐照度分析。目标事件是一个孤立的太阳黑子,一尘不染的plage,并在长期安静的太阳条件下,从过去的十年中选择新兴的通量。结果表明,当黑子位于中央子午线时,可见光连续谱和太阳总辐照度变暗,而在太阳边缘附近变亮,对色球层敏感的紫外波段与光球层总无符号磁通量的变化有很好的相关性; EUV和软X射线的振幅随着特征温度的增加而增加,其光变曲线是平顶的,这是由于它们对光学薄日冕的敏感性;过境的无斑在可见光辐照度下不显示变暗,而新兴的通量在中央子午线周围的所有光变曲线中产生不对称。这里描述的多波长太阳作为一颗恒星的研究表明,日冕和光球光变曲线之间的这种时间滞后有可能探测恒星黑子上方日冕磁场的范围。此外,对过渡区温度敏感的EUV波长有时会显示出反相变化,这可以用于诊断星点周围的等离子体。
2020-08-10 astro-ph.SR
Relation between sunspots and solar EUV irradiance changes during the Gleissberg cycle
本研究利用地磁代理指标,分析了130年间太阳黑子与EUV辐照度的关系,发现二者主导地位随格莱斯伯格周期阶段变化,修正了恒星活动演化估计。
2025-10-23 astro-ph.SR physics.space-ph
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
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
Reconstruction of total solar irradiance 1974-2009
研究太阳总辐照度(TSI)的变化对于了解太阳如何影响地球气候非常重要。目标:现在可以获得三个完整太阳周期的全磁盘连续图像和磁图。我们研究如何模拟TSI比较与直接观察建立一个一致的模拟TSI数据集。该模型仅基于光球磁通量的变化,然后可以在旋转,周期性和长期的时间尺度上进行测试。方法:我们在SATIRE-S模型中使用Kitt Peak和SoHO/MDI连续图像和磁图重建第21-23个周期的TSI。为了最大限度地独立于TSI复合材料,SORCE/TIM TSI数据用于固定模型的一个自由参数。我们比较并组合模型的独立数据源,以估计重建的不确定性,并防止任何额外的自由参数进入模型。结果如下:重建支持PMOD复合作为TSI观测的最佳历史记录,虽然在太阳自转的时间尺度上,IRMB复合提供了更好的协议。此外,该模型能够解释1978年至2009年PMOD复合材料中92%的TSI变化,以及第23周期期间超过96%的TSI变化。重建还显示了一个周期间,长期下降0.20(+0.12 / -0.09)Wm-2之间的第23个周期的最小值,与PMOD复合。结论:SATIRE-S能够重现自1978年以来31年内一天及更长时间的TSI观测。这是一个强有力的证据,表明光球磁通量的变化是过去三个太阳活动周期中几乎所有太阳辐照度变化的原因。
2012-02-16 astro-ph.SR
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
Reconstruction of spectral solar irradiance since 1700 from simulated magnetograms
我们使用SATIRE-T2(望远镜时代版本2的光谱和总辐照度重建)模型重建了自1700年以来的光谱太阳辐照度。这个模型使用的输入磁图模拟与表面通量输运模型美联储与半合成记录新兴的太阳黑子群。我们利用太阳黑子群出现的性质(如纬度、面积和倾角)与太阳黑子周期强度和相位之间的统计关系,从1700年开始制作半合成的太阳黑子群记录。将半合成记录输入表面通量传输模型,以获得每日模拟磁图,该磁图绘制了活跃区域(太阳黑子和光斑)的磁通量分布及其在太阳表面的衰变产物。出现在短暂的地区的磁通量分别占的基础上的概念,其长度和幅度的太阳黑子周期,通过太阳黑子的数量。每个表面组件(太阳黑子、光斑和网络以及短暂区域)中的磁通量被用来计算1700年至2009年之间的光谱和总太阳辐照度。这种重建的目标是几个月或更长的时间尺度,尽管模型返回每日值。我们发现,SATIRE-T2除了再现其他相关的观测,如总磁通量,重建总太阳辐照度(TSI)的时间尺度为几个月或更长的时间与PMOD复合观测,以及重建开始于1878年的基础上RGO-SOON数据。该模型预测,从1700年到现在,TSI将增加1.2[+0.2,-0.3] Wm-2。光谱辐照度重建与UARS/SUSIM测量以及Lyman α复合物吻合良好。
2016-04-10 astro-ph.SR
Solar Irradiance Variability
长期以来,太阳一直被认为是一颗恒星,其总辐照度被称为太阳常数。它需要空间辐射计来探测太阳自转和太阳周期时间尺度上太阳辐照度的微小变化。困难的一部分是,没有其他恒定的自然日间光源可以与太阳的亮度相比。太阳辐照度变化的发现重新点燃了关于太阳对我们气候影响有多强的长期讨论。太阳变率和气候指标之间的相关性研究表明,一个不可忽视的影响。最适合观测的太阳辐照度变化机制是太阳表面的磁性特征,即太阳黑子,光斑和磁网络,几乎是所有变化的原因(尽管在短时间尺度上对流和p模式振荡也有贡献)。尽管取得了重大进展,但重要问题仍然悬而未决。因此,有一个关于辐照度在几个世纪的时间尺度上变化有多强的争论(即在蒙德极小期太阳比今天暗多少)。目前还不清楚太阳光谱在太阳活动周期中是如何变化的。这两个问题对于弄清楚太阳对我们气候的影响有多强至关重要。另一个有趣的问题是,太阳辐照度的变化与其他冷矮星相比如何,特别是现在太空观测也可以用于恒星。
2012-10-22 astro-ph.SR
Interpretation of Solar Irradiance Monitor measurements through analysis of 3D MHD simulations
SORCE飞行任务上的太阳辐照度监测器(SIM)的测量结果表明,可见光和红外波长的太阳光谱辐照度随太阳活动周期呈反相变化。这些变化的符号是不再现的大部分的辐照度重建技术的基础上的变化的表面磁性采用到目前为止,它还不清楚是否SIM校准程序需要改进,或者如果不是新的物理机制,必须调用来解释这种变化。我们采用三维磁流体动力学模拟的太阳光球调查太阳辐射的SIM可见光和红外光谱范围内的表面磁场的填充因子的变化的依赖关系。我们发现,太阳辐射的磁功能的贡献是强烈依赖于磁盘上的功能的位置,是负接近磁盘中心和积极的肢体。如果特征均匀分布在赤道周围的区域(活动带),则它们对辐照度的贡献相对于HD快照的贡献是正的,但是对于SIM监测的可见光和IR光谱带中的至少两个中大于50 G的平均磁通量,它们对辐照度的贡献随着它们的磁通量的增加而减小。在假设50 G快照代表安静的太阳区域的情况下,我们发现光谱辐照度可以与太阳磁活动周期反相。
2014-04-17 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
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
Towards a long-term record of solar total and spectral irradiance
太阳总辐照度(TSI)的变化自1978年以来一直在测量,光谱辐照度的变化甚至更短的时间。半经验模型现在可以再现超过80%的测量的辐照度变化。需要将这些模型扩展到更遥远的过去,以便作为气候模拟的输入。在这里,我们回顾了我们最近的努力,太阳总辐照度和光谱辐照度的时间尺度从几天到几个世纪,甚至更长。自1947年以来,太阳光谱辐照度一直在重建。太阳总辐照度的重建可以追溯到1610年,并建议自蒙德极小期结束以来,周期平均TSI的增加值约为1-1.5 Wm $^{-2}$,这明显低于以前的假设,但与其他现代模型一致。在重建千年时间尺度的太阳总辐照度和光谱辐照度方面也迈出了第一步。
2009-11-20 astro-ph.SR
Coronal Dynamic Activities in the Declining Phase of a Solar Cycle
太阳活动的某些指标在一个太阳活动周的演化过程中呈现双峰特征,但在太阳黑子数上并不明显。本文利用SOHO/LASCO C3在第23太阳活动周观测到的极区和低纬冕洞区的演化、冕洞分裂和合并事件以及日冕物质抛射的统计资料,研究了太阳黑子活动周衰退期的高太阳动力学活动。虽然冕洞的总面积在太阳黑子极小值附近达到最大值,其中极冕洞占主导地位,但在周期的下降阶段,它显示了一个类似的第二个最大值,其中低纬度冕洞占主导地位。冕洞分裂或合并事件,这是由于表面运动的磁通量,也大多数人口在下降阶段的周期。影响深远的C3日冕物质抛射在周期的下降阶段也过于密集。从这些结果我们认为,太阳动力活动的水平运动的磁通量延伸到很远的太阳黑子周期的下降阶段。
2016-12-06 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
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
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
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
Solar total irradiance in cycle 23
在最近的太阳活动最低期间,TSI的明显不寻常的行为被解释为反对太阳表面磁性作为TSI长期变化的主要驱动力的证据。我们测试声称,太阳表面磁场的演变并没有重现观察到的TSI在第23周。我们使用敏感的,60分钟的平均MDI磁图和准同步连续图像作为我们的SATIRE-S模型的输入,并计算TSI的变化在第23个周期,大约每月两次采样。然后将计算出的TSI与TSI测量值的PMOD复合数据以及SORCE/TIM和UARS/ACRIM II两台仪器的数据进行比较,这两台仪器分别在第23周期的下降阶段和1996年的前一个最低值期间监测TSI。极好的协议之间的趋势所示的模型和几乎所有的测量。唯一的例外是早期,即1996年至1998年的PMOD数据。尽管模型和PMOD复合数据在1999-2009年期间的一致性几乎是完美的,但模型TSI显示1996 - 1999年期间的增长比PMOD复合数据所暗示的要陡峭。另一方面,模型中的陡峭趋势与ACRIM II数据非常吻合。仔细观察1996年后构成PMOD复合数据基础的VIRGO数据,发现两台VIRGO仪器中只有一台PMO 6V显示复合数据中存在较浅的趋势,而DIARAD测量显示较陡的趋势。我们的结论是:(1)前两年VIRGO内PMO 6V辐射计的灵敏度变化很可能没有得到正确的评估,(2)第23周的TSI变化以及1996年和2008年最低值之间的TSI水平变化与太阳…
2011-02-15 astro-ph.SR
Modelling total solar irradiance since 1878 from simulated magnetograms
本文提出了一个新的太阳总辐照度(TSI)模型,该模型基于表面通量输运模型(SFTM)和SATIRE(光谱和总辐照度重建)模型模拟的磁图。我们的模型提供了从1878年开始的光球场和TSI分布的每日地图。我们首先计算了活动区和短暂区太阳表面的磁通量。利用太阳黑子群面积和位置的观测记录,用表面通量输运模型计算了活动区磁通量的演化。在短暂的区域中的磁通量被单独处理使用重叠周期的概念。为了模拟短暂区域周期,我们假设它们的长度和振幅与太阳黑子周期的长度和振幅有关。然后,我们使用SATIRE模型的一个版本来计算TSI。SATIRE所需的不同磁特征的区域覆盖和分布作为时间的函数,从模拟的磁图和建模的短暂区域磁通量中提取。以前计算的强度谱的各种类型的磁功能。我们的模型再现的PMOD复合TSI测量从1978年开始,在日常和旋转的时间尺度更准确地比以前版本的SATIRE模型计算TSI在这段时间内。模拟的磁图提供了一个更真实的代表性的磁场演变的光球,也使我们能够利用信息的空间分布的磁场的时间之前,观测到的磁图。我们发现,长期增加TSI自1878年以来是相当稳定的修改的治疗短暂的区域磁通量。
2014-09-05 astro-ph.SR
The role of asymmetries in coronal rain formation during thermal non-equilibrium cycles
内容:热不平衡(TNE)产生了几个可观测的,可以用来限制太阳日冕加热的空间和时间分布。它的表现包括日珥的形成、日冕雨和日冕环中的长周期强度脉动。Auchère等人最近对与强度脉动相关的大量周期性日冕雨的观测,使这两种现象统一为TNE凝结和蒸发循环的结果。另一方面,弗罗门特等人观测到的许多强度脉动事件显示很少或没有日冕雨形成。目的:我们的目标是了解为什么一些TNE周期产生如此丰富的日冕雨,而其他周期产生很少或没有雨。方法:我们重建了Auchère等人报告的事件的几何结构,使用来自STEREO/SECCHI/EUVI的图像和来自SDO/HMI的磁图。然后,我们进行1D流体动力学模拟这一事件,不同的加热参数和变化的环路几何形状(9000模拟总数)。我们比较由此产生的行为模拟的TNE周期的Froment等人。不产生日冕雨。结果:我们的模拟表明,在相同的磁结构中,可以形成两个连续性和TNE循环(有和没有日冕雨)。我们表明,在TNE周期的日冕雨的形成取决于环的不对称性和加热。不对称环总体上不太可能产生日冕雨,不管加热。在对称环中,当加热也是对称时,日冕雨就形成了。在不对称环中,只有当加热补偿了不对称性时,雨才会形成。
2021-10-19 astro-ph.SR
Coronal Holes and Open Magnetic Flux over Cycles 23 and 24
由于太阳磁场线的足迹的观测特征通向日光层,冕洞提供了这些线的结构和演变的关键措施。利用太阳和日光层天文台/极紫外成像望远镜(SOHO/EIT)、太阳动力学天文台/大气成像组件(SDO/AIA)和日地关系天文台/极紫外成像仪(STEREO/EUVI A/B)的组合,在1996-2015年(近两个太阳周期)进行极紫外(EUV)观测,自动检测和表征冕洞。冕洞面积分布在纬度上表现出不同的行为,定义了极区和低纬度冕洞。南北两极地区表现出明显的不对称性,两极冕洞的出现和消失在半球之间存在滞后。
2016-12-22 astro-ph.SR
ACRIM-gap and total solar irradiance revisited: Is there a secular trend between 1986 and 1996?
在ACRIM-1和ACRIM-2之间的总太阳辐照度(TSI)测量的差距导致了持续的辩论是否存在长期的趋势之间的最小值之前的周期22(1986年)和23(1996年)。最近有人建议使用SATIRE太阳辐照度变化模型来弥补这一差距。当这样做时,重要的是使用适当的基于SATIRE的重建,我们在这里使用基于磁图的重建。该模型在几个月到几年的时间尺度上的准确性明显高于ACRIM团队用于此类分析的长期重建模型。与ACRIM TSI复合材料相比,构建的“混合”ACRIM - SATIRE复合材料显示TSI从1986年到1996年没有增加。
2009-11-19 astro-ph.SR
Hydrogen Lyman emission through the solar cycle
我们目前的观测和结果的辐射和辐照度的研究完成的SoHO-SUMER在过去的太阳周期。我们发现,在Ly-alpha辐照度的周期变化,例如UARS-SOLSTICE观察到的,不能解释安静的太阳辐射数据,并得出结论,解释必须与不同的太阳能功能的Ly-alpha辐射的差异和变化,在他们的分数分布在太阳周期。因此,我们研究了各种太阳特征中氢Ly-alpha线的发射-这是SUMER首次在磁盘上以全分辨率观察到的-以研究磁场对线轮廓和辐射分布的影响。我们还比较了准同时Ly-alpha和Ly-beta线配置文件。这种高分辨率的观测--不受地冠吸收的影响--以前从未完成过。
2010-02-18 astro-ph.SR
Multi-scale observations of thermal non-equilibrium cycles in coronal loops
热不平衡(英语:Thermal non-equilibrium,TNE)是一种在太阳日冕环中发生的现象,当加热是准恒定的和高度分层的。在这样的加热条件下,日冕环经历了蒸发和冷凝的循环。最近对日冕环中普遍存在的长周期强度脉动及其与日冕雨的关系的观测表明,了解TNE周期的特征是限制日冕中质量和能量循环的重要步骤。我们报告了太阳动力学天文台(SDO)和瑞典1米太阳望远镜(SST)的独特观测结果,这些观测结果将TNE过程所涵盖的极端时空尺度上捕获的热特性联系起来。在同一个日冕环束中,我们捕获了6小时周期的日冕强度脉动SDO/AIA和日冕雨观察离临边的色球H α和Ca II K谱线与SST/CRISP和SST/CHROMIS。我们结合了多热分析的周期与AIA和广泛的光谱特征的雨团与SST。我们在日冕中发现了与周期性日冕雨有关的蒸发-冷凝循环的明确证据。SST上的高分辨率光谱仪器揭示了精细结构的雨带,并使我们能够探测其中一个循环的冷却阶段,直到色球温度。这些观测加强了长周期强度脉动和日冕雨之间的联系。他们还证明了TNE的能力,以塑造大尺度上的活动区域的动态,以及目前可解决的最小尺度。
2019-11-21 astro-ph.SR
Precursors of an upcoming solar cycle at high latitudes from coronal green line data
在回顾了高纬度地区即将到来的太阳活动周期的潜在早期指标后,我们将注意力集中在日冕绿线发射中的冲向极点(RTTP)现象上。考虑到RTTP的属性与即将到来的太阳活动周期之间的各种相关性,我们发现RTTP的速率和时间延迟之间的相关性,直到下一个太阳活动周期的最大值。基于这种相关性和已知的太阳黑子数量序列的内部波动,我们预测,在2019年的最小值之后,第25周将在2024年底达到峰值,振幅约为130(根据平滑的每月修正太阳黑子数量)。这稍微超过了周期24的振幅,但它仍然会使周期25成为一个相当弱的周期。
2018-02-15 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
Coronal activity cycles in nearby G and K stars - XMM-Newton monitoring of 61 Cygni and Alpha Centauri
我们使用附近的双星61 Cyg A/B(K5 V和K7 V)和Alpha Cen A/B(G2 V和K1 V)的X射线观测来研究近十年来弱到中等活动的G + K矮星的磁活动的长期演化。具体来说,我们寻找X射线活动周期和相关的日冕变化,并将它们与太阳的行为进行比较。对于61 Cyg A,我们发现一个规则的日冕活动周期类似于它的7.3年色球周期。X射线亮度的变化比太阳上的低三倍,但日冕性质的变化类似于太阳的行为,在各自较热的等离子体成分中发生较大的变化。到目前为止,天鹅座61 B没有显示出明显的日冕循环趋势,但X射线数据与更不规则的色球周期相匹配。这两颗半人马座α星都表现出显着的长期X射线变化。半人马座阿尔法星A显示了周期变化的迹象,周期约为12-15年;半人马座阿尔法星B的数据表明,X射线周期的振幅约为6至8年,周期为8-9年。样本星在0.2-2.0 keV波段的X射线光度范围在Lx <1 × 10^26 - 3 × 10^27 erg·s^-1之间,日冕主要由平均温度在1.0-2.5 MK左右的冷等离子体组成。我们发现,日冕活动周期显然是一种常见的现象,在老年人,缓慢旋转的G和K星。在所有研究的目标中,日冕X射线发射的光谱变化在周期上都是类似太阳的。
2012-05-16 astro-ph.SR
Nonextensivity in the solar magnetic activity during the increasing phase of solar Cycle 23
在本文中,我们分析了太阳黑子指数数据中心(SIDC)的每日太阳黑子数的行为,平均磁场强度从国家太阳天文台/基特峰(NSO/KP)和总太阳辐照度从处女座/SoHO的手段,在$q$ -三重态,出现在非广延统计力学的背景下。平均太阳磁场的分布表现出两种不同的行为,$q$ -高斯尺度为1至16天和高斯尺度超过32天。后者对应于平衡状态。太阳总辐照度的分布在128天及更长的时间尺度上也表现出两种不同的行为(近似为高斯),与统计平衡和$q$ --在$<$ 128天尺度上为高斯相一致。太阳黑子数的分布显示出与时间尺度无关的$q$ -高斯分布,与非平衡态一致。所获得的值(“$q$ -三重”$\equiv$ $\{$ $q$ $_{stat}$、$q$ $_{sen}$、$q$ $_{rel}$ $\}$)证明上述数据的高斯或$q$ -高斯行为显著依赖于时间尺度。这些结果表明,分析的数据集具有很强的多重分形行为,多重分形水平从太阳黑子数到太阳总辐照度逐渐降低。此外,我们还发现了$q_{stat}$和$q_{sen}$之间数值上满足的对偶关系.
2010-09-26 astro-ph.SR
Sun's Seismic Radius as Measured from the Fundamental Modes of Oscillations and its Implications for the TSI Variations
本文利用{ \it SoHO}和{ \it SDO}星载仪器的不间断观测资料,探讨了最近两个太阳活动周期间太阳地震半径与太阳总辐照度(TSI)之间的关系。地震半径是利用{ \it SoHO}/MDI和{ \it SDO}/HMI的观测从太阳振荡的基本({ \it f})模式计算的,总太阳辐照度测量值是从{ \it SoHO}/VIRGO获得的。我们的研究表明,TSI变化的主要贡献来自于磁场的变化,而半径的变化起着次要的作用。我们发现,太阳辐照度的增加与地震半径的减小,但它们之间的反相关性是中等弱。在一个太阳活动周期中,地震半径的估计最大变化约为5公里,并且在第23和24个太阳活动周期中是一致的。以往的研究认为,在太阳活动周期中,TSI值的0.1%变化可以用0.06角秒量级的地表半径变化来解释,而我们推断的地震半径变化要小得多,因此不能用地震半径的时间变化来完全解释TSI的变化。
2018-05-14 astro-ph.SR
On the enhanced coronal mass ejection detection rate since the solar cycle 23 polar field reversal
在太阳活动周期24期间,观测到角宽度为$> 30^{\circ}$的日冕物质抛射(CME)发生的速率比太阳活动周期23期间的高。这一结果得到了来自三个独立数据库的数据的支持,这些数据库是使用大角度和光谱日冕实验(LASCO)日冕图像构建的,其中两个采用自动检测技术,一个由人类观察者手动编译。根据覆盖较大视场的两个数据库,增强的CME速率实际上在2004年第23周期极场反转后不久就开始了,当时极场返回,强度降低了40%,行星际径向磁场$\approx 30\%$变得更弱。这一结果与Gopalswamy等人最近报道的日冕物质抛射异常膨胀与日球层总压下降之间的联系是一致的。
2015-09-18 astro-ph.SR
Strongest coronal magnetic fields in solar cycles 23-24: probing, statistics, and implications
强日冕磁场存在时,表现为热日冕等离子体中回旋共振(GR)发射机制产生的高频亮微波源。观测到这种发射的最高频率与视线上最强日冕磁场的绝对值成正比。虽然没有日冕磁场大于约2,000 G的预期,最近的字段至少有两倍以上的报告。在这里,我们报告的搜索和统计研究这样强的日冕磁场使用高频GR发射。Nobeyama RadioHeliograph提供了20多年(1995-2018)来17 GHz和34 GHz高频空间分辨微波观测的历史记录。在这里,我们采用这个数据集,以确定在34 GHz的明亮GR发射源,并进行统计分析,确定GR的情况下,量化最强的日冕磁场在两个太阳周期。我们发现,虽然具有强磁场的活动区相对较少(不到所有活动区的1%),但它们在太阳上经常出现。这些活动区与太阳活动的突出表现有关。
2023-01-21 astro-ph.SR
Determination of the chromospheric quiet network element area index and its variation during 2008-2011
一般认为,谱斑和黑子是太阳辐照度的主要贡献者。太阳上有一些小尺度的结构,它们的中间磁场也可能对太阳辐照度有贡献。目前还没有量化这些小尺度结构对太阳辐照度的贡献以及它在太阳周期中的变化程度。在本文中,我们使用的Ca II K图像从安装在Kodaikanal天文台的望远镜。我们报告了一种方法来分离网络元素的背景结构和plage区域。我们计算了太阳活动周最小阶段和第24周上升阶段的一部分网络元素面积指数的变化。在2008年2月至2011年2月的观测期间,网络元素所占的面积约为太阳盘面的30%,谱斑不到1%。在延长的最小活动期内,观察到网络元件面积指数与2008年网络元件所占面积相比下降了约7%。需要对网络元素面积指数进行长期研究,以了解太阳周期的变化。
2011-10-18 astro-ph.SR
A Solar cycle correlation of coronal element abundances in Sun-as-a-star observations
低活动类太阳恒星的日冕中的元素组成似乎与恒星的基本性质有关,如旋转,表面重力和光谱类型。在这里,我们使用太阳动力学天文台的全太阳观测,表明当太阳被观察为恒星时,日冕成分的变化与太阳活动的代理,F10.7厘米无线电通量高度相关,因此与太阳周期阶段。因此,类似的周期变化应该可以在太阳类似物的X射线观测中用光谱检测到。太阳全圆盘观测中的等离子体成分与日冕磁场活动的演化有关。因此,我们的观测结果在日冕成分和固定恒星性质之间的任何关系的性质中引入了不确定性。这些结果突出了系统的全周期观测对于了解类太阳恒星日冕的元素组成的重要性。
2018-02-02 astro-ph.SR
Reconstructed and measured total solar irradiance: Is there a secular trend between 1978 and 2003?
利用太阳表面磁场分布重建了1978年至2003年期间的太阳总辐照度,并与三种太阳总辐照度测量结果进行了比较。一个很好的对应关系被发现与总太阳辐照度合成PMOD/WRC,没有偏见之间的三个周期。与其他复合材料(ACRIM复合材料,主要基于有源腔辐射计辐照度I,II和III,和IRMB复合材料从皇家气象研究所)的协议是显着较差。特别是,这些复合材料所表现出的辐照度的长期增加不存在于重建中。因此,1978年至2003年期间太阳总辐照度的任何长期趋势都不是由于太阳表面的磁场。
2009-09-16 astro-ph.IM astro-ph.SR
Empirical evidences for a planetary modulation of total solar irradiance and the TSI signature of the 1.09-year Earth-Jupiter conjunction cycle
利用1978年以来由ACRIM和PMOD卫星提供的太阳总辐照度(TSI)时间序列资料,对TSI时间序列进行了分析。我们发现行星引起的强迫和调制太阳活动的经验证据。功率谱和直接数据模式分析揭示了1.09年地球-木星合相周期的清晰特征,特别是在太阳活动周期23的最大值期间。这似乎表明,在太阳活动极大期,太阳的木星一侧稍微亮一些。当地球每1.09年穿过太阳-木星合线时,就会观察到这种效应。在TSI记录中观察到多个光谱峰,这些光谱峰与已知的行星谐波相一致,例如水星、金星、地球和木星之间的春季、轨道和会合周期:水星-金星春季潮汐周期(0.20年);水星轨道周期(0.24年);金星-木星大潮周期金星-水星会合周期(0.40年);金星-木星会合周期(0.65年);以及金星-地球春季潮汐周期(0.80年)。强有力的证据也发现了一个0.5年的TSI周期,这可能是由地球每年两次穿越太阳赤道平面驱动的,并可能表明纬度太阳光度不对称。由于春季和会合的行星周期似乎是本和TSI签名的振幅出现在太阳黑子周期最大值增强,我们推测,在年度和次年度尺度的引力和电磁行星太阳相互作用和内部非线性反馈可能调制太阳活动。引力潮汐力应该主要强调弹簧周期,而电-磁力可能与太阳摆动动力学有关,并将主要强调会合周期。
2013-07-29 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Variation of Coronal Activity from the Minimum to Maximum of Solar Cycle 24 using Three Dimensional Coronal Electron Density Reconstructions from STEREO/COR1
使用STEREO/COR 1偏振白光观测的球对称方法,在2007/03年期间重建了100个卡林顿旋转(CR 2054 $-$ 2153)的日冕中的三维电子密度分布。$-$ 2014/08。这些三维的电子密度分布进行了验证,通过比较与类似的密度模型,使用其他方法,如层析成像和MHD模型,以及使用SOHO/LASCO-C2的数据。根据COR 1-A和COR 1-B密度分布的差异,分析了全球日冕估计总质量的不确定性。日冕活动的全球和半球平均电子密度(相当于总日冕质量)的长期变化揭示了一个半球的不对称性,在太阳活动周期24的上升阶段,北半球领先南半球的相位移7 $-$ 9个月。使用14-CR(~13个月)移动平均值,发现第24周期最大值和第23/24周期最小值之间的平均电子密度变化幅度(称为调制因子)在1.6 $-$ 4.3的范围内。这些调制因子是纬度相关的,在极地地区最大,在赤道地区最小。这些调制因子也显示出半球的不对称性,在南半球稍大。小波分析结果表明,第24周上升期和极大期的短期准周期振荡具有7 $-$ 8个月的优势周期。此外,它被发现的平均电子密度的径向分布的流光在第24周的最大值仅略大于(约30%)比在周期的最小值。
2017-06-16 astro-ph.SR
Solar cycle variation of coronal mass ejections contribution to solar wind mass flux
日冕物质抛射(CME)对日球层太阳风的扰动有贡献。因此,CME对地球附近太阳风参数的贡献随太阳活动周期的不同阶段和CME发生的速率而变化。在本研究中,我们研究了CME的长期发生率,它们的速度,角宽度和质量。我们试图找到近太阳参数之间的相关性,确定使用白光图像从日冕仪,与太阳风测量地球附近的现场仪器。重要的是,我们试图找到在太阳活动周期的不同阶段,地球附近的平均太阳风质量中有多少是由日冕物质抛射提供的。
2018-05-19 astro-ph.SR
Revealing Flare Energetics and Dynamics with SDO EVE Solar Extreme Ultraviolet Spectral Irradiance Observations
Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado(科罗拉多大学大气与空间物理实验室);Johns Hopkins University, Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);High Altitude Observatory, National Center for Atmospheric Research(美国国家大气研究中心高空观测站);Naval Research Laboratory(海军研究实验室)
本文利用SDO EVE观测数据研究太阳耀斑的能量和动力学特性,通过极紫外光谱分析揭示耀斑不同阶段的等离子体行为和能量变化。
2026-04-10 astro-ph.SR
Anomalous Expansion of Coronal Mass Ejections during Solar Cycle 24 and its Space Weather Implications
日冕物质抛射(CME)的速度和角宽度之间的熟悉的相关性在太阳活动周期24中也被发现,但回归线有一个更大的斜率:对于一个给定的CME速度,周期24 CME明显比周期23更宽。斜率的变化表明,由于太阳活动较弱,日光层的物理状态发生了重大变化。日球层(磁场+等离子体)中的总压力降低了约40%,这导致了CME的异常膨胀,解释了斜率的增加。CME的过度膨胀导致CME在第24周期产生磁暴的有效性降低,这既是因为CME的磁含量被稀释,也是因为环境磁场较弱。日球层中磁场的减弱可能导致在这个周期中缺乏加速到非常高能量的太阳高能粒子。
2014-04-01 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
The Peculiar Behavior of Halo Coronal Mass Ejections in Solar Cycle 24
我们报告了一个显著的发现,第24周的晕日冕物质抛射(CME)比第23周更丰富,尽管第24周的太阳黑子数量下降了约40%。我们还发现,在第24周,日冕-CME源位置的分布与第23周不同:日冕的经度分布更加平坦,起源于中央子午线距离≥ 60 °的日冕数量是第23周的两倍。另一方面,平均速率和相关的软X射线耀斑的大小是相同的,在两个周期中,这表明CME被喷射到的环境介质是显着不同的。我们认为,晕日冕物质抛射的丰度较高和中央子午线经度较大都可以解释为第24周日光层总压降低的结果(Gopalswamy等人,2014年)。总压力的降低使得日冕物质抛射比通常情况下膨胀得更多,使它们看起来像晕。
2015-04-08 astro-ph.SR
Automated detection and analysis of coronal active region structures across Solar Cycle 24
本研究利用SDO/AIA数据对第24太阳活动周日冕活动区结构进行自动长期检测,分析了超三万个结构在四个极紫外波段的宽度、位置与发生率分布,发现其幂律斜率与FD-SOC预测值存在偏差,并揭示了南北半球不对称性及蝴蝶图案。
2023-05-18 astro-ph.SR