Search for Possible Connections of Sunspot Features and Torsional Waves
扭转振荡是一个公认的观测事实，也有理论上的尝试，但还没有最终的解决方案被接受。其原因之一可能是太阳黑子的存在改变了流动条件。目前的工作重点是随时间变化的纬度分布的几个太阳黑子的功能，如斑点的大小和斑点的数量。这些特征是蝴蝶图的不同面。事实上，可以识别出一些弱的空间相关性。
2014-01-10 astro-ph.SR
The observational evidence that all microflares that accelerate electrons to high energies are rooted in sunspots
本研究统计分析了39个“硬微耀斑”，发现所有能高效加速高能电子的微耀斑均有一个足点根植于太阳黑子中，证明强磁场在电子加速中起关键作用。
2024-10-08 astro-ph.SR
Deciphering Solar Magnetic Activity: The (Solar) Hale Cycle Terminator of 2021
我们先前在太阳时间轴中确定了一个事件，该事件似乎在太阳黑子周期23（SC 23）如何过渡到太阳黑子周期24（SC 24）中发挥了作用。这一转变的时间框架是迅速的，发生在非常短的时间内，也许在一个太阳旋转的时间内。此外，我们推断，观察到的过渡是太阳的全球尺度磁场的关键时刻，因为它是在空间和时间重叠的磁系统属于太阳的22年（黑尔）磁周期的表现。这些事件被称为海尔周期终止，或简称为“终结者”。随后对太阳黑子记录的探索揭示了终结者分离（作为海尔周期重叠的量度）和即将到来的太阳黑子周期振幅之间的关系，使用希尔伯特变换。最后，我们外推了当代太阳黑子数据的希尔伯特相位函数，以预测2020年年中SC 24终结者的出现，并推断这将导致太阳黑子周期25（SC 25）的大幅度。这篇论文提出了观测证据，证明SC 24的结束和SC 25的初始增长是在2021年12月中旬（大约2021年12月13日）发生的终结者之后。使用2021年12月的终结者识别，我们可以最终确定我们早期对SC 25振幅的初步预测-预计每月太阳黑子总数峰值为184 $\pm$ 17，置信度为68%，置信度为184 $\pm$ 63，置信度为95%。最后，我们使用其他与终结者相关的叠加历元分析，我们预测SC 25太阳黑子最大值的时间发生在2023年末至2024年中期。
2023-01-13 astro-ph.SR
The turbulent diffusion of toroidal magnetic flux as inferred from properties of the sunspot butterfly diagram
为了与观测到的太阳活动周期的性质相匹配，通量传输发电机模型需要将环形磁通量存储在低磁扩散率的区域中，通常位于对流区的底部或底部以下。我们推断的湍流磁扩散率影响的环向场的经验数据的基础上。本文讨论了第12- 23太阳活动周活动带的平均纬度和宽度随时间的演化及其与周强度的关系。我们将周期的下降阶段解释为扩散过程。当向赤道传播的活动带的中心位于距赤道的宽度（半峰）范围内时，一个给定周期的活动水平开始下降。对于较强的周期，这种情况发生得更早，因为它们的活动带更宽。从那一刻起，活动和带宽以相同的方式减少所有周期，独立于其最大活动水平。根据赤道上相反极性的环向通量的扩散抵消，我们推断环向场所经历的湍流扩散系数，无论它位于何处，都在150- 450 ~km $^2$ s $^{-1}$的范围内。强扩散纬向传播的活动带下方的环向通量可以抑制流入的对流区中的环向场带的幅度为每秒数米。的湍流磁扩散率的影响的环向场的推断值同意，数量级，估计的基础上混合长度模型的太阳对流区。这与通量输运发电机模型的要求不一致。在它们接近赤道之前保持环向场带在一起所需的流入量与当地日震学观察到的活动带的流入量相似。
2016-04-25 astro-ph.SR
A Test of the Active Day Fraction Method of Sunspot Group Number Calibration: Dependence on the Level of Solar Activity
活动日分数（ADF）法是近年来提出的一种将不同观测站定标到标准观测条件下的方法。校正的结果可能取决于观测期间太阳活动的整体水平。这种依赖性进行了定量研究，使用皇家格林威治天文台的数据，正式校准合成的伪观察员的完整的参考数据集。结果表明，ADF方法对中等活动期的太阳黑子群数的估计是精确的，对强活动和极强活动期的太阳黑子群数可能被略低估0.5，--1.5个（$\leq$ 10，%），而对弱-中等活动期的太阳黑子群数则被大大高估2.5个（$\leq$ 30，%）。ADF方法变得不适用于活动的极大极小期。一般而言，ADF方法往往高估总体活动水平，并降低长期趋势。
2018-03-28 astro-ph.SR
Signatures of sunspot oscillations and the case for chromospheric resonances
太阳黑子具有多种振荡现象，其性质取决于波模的性质以及黑子的磁性和热力学结构。本影色球振荡表现出显着的差异相比，他们的光球同行。它们显示出更强的能量和更短的主周期，从光球层5分钟波段中每秒几百米的振幅到色球层3分钟波段中每秒几公里的振幅。已经提出了各种模型来解释这种行为，包括光球和过渡区之间存在色球共振腔。Jess等人（2020，Nature Astronomy，4，220）声称检测到了支持这一模型的观测证据，这些证据是通过比较分光偏振观测和数值模拟获得的。在这里，它表明Jess等人报告的观测见解不是太阳黑子的共同属性。更重要的是，数值模拟还表明，它不是声学谐振器的明确签名。
2020-07-20 astro-ph.SR
A Steady-state Supersonic Downflow in the Transition Region above a Sunspot Umbra
我们调查了一个小规模的（$\approx$ 1.5毫米沿狭缝），约90公里秒的$^{-1}$在AR 11836光桥黑子本影上方的过渡区的超音速下降流。这些观测是在2013年9月2日16：40至17：59 UT期间使用界面区光谱仪（IRIS）获得的。下降流显示为红移的Si IV和O IV过渡区线的“卫星”线，并在近80分钟的观测期间是非常稳定的。下降流是不可见的色球线，这只显示在下降流的位置的强度增强。由O IV谱线红移卫星谱线比率（$N_\mathrm{e} = 10^{10.6\pm0.25} \mathrm{cm}^{-3}$）推断的密度仅比由主成分谱线比率（$N_\mathrm{e} = 10^{10.95\pm0.20} \mathrm{cm}^{-3}$）推断的密度小2倍。因此，这意味着大量的质量通量（$\approx 5 \times 10^{-7}$ g cm $^{-2}$ s $^{-1}$），这将在10 s量级的时间尺度上抽空覆盖的电晕。我们解释这些研究结果作为一个固定的终止激波的超音速虹吸流在冷循环植根于中央本影的现场的证据。
2015-07-15 astro-ph.SR
Dependence of the Sunspot-group Size on the Level of Solar Activity and its Influence on the Calibration of Solar Observers
研究了太阳黑子群大小（面积）的分布及其与太阳活动水平的关系。结果表明，小集团的分数不是恒定的，但随着太阳活动的水平，使高太阳活动在很大程度上是由大集团定义的减少。我们研究了太阳活动对一个现实的观察者看到和报告太阳黑子群每日数量的能力可能产生的影响。它示出的太阳黑子群的数量之间的关系，由不同的观察者与不同的观察敏锐度阈值是强烈的非线性，不能近似的传统使用的线性缩放（$k-$因素）。观察敏锐度阈值[ $A_{\rm th}$ ]被认为是量化每个观察者的质量，而不是传统的相对$k-$因子。提出了一种基于$A_{\rm th}$的非线性$c-$因子，用于修正各观测器到参考条件。对一对主要的太阳观测者，沃尔夫和沃尔夫的方法进行了测试，它表明，传统的线性校正，与常数$k-$因子为1.66规模沃尔夫沃尔夫，导致高估太阳活动的太阳极大值附近。
2016-09-02 astro-ph.SR
The Extended Solar Cycle: Muddying the Waters of Solar/Stellar Dynamo Modeling Or Providing Crucial Observational Constraints?
1844年，施瓦贝发现太阳黑子的数量在大约11年的时间内增加和减少，这种变化被称为太阳黑子周期。大约80年后，黑尔描述了太阳磁场的性质，确定太阳磁极的周期大约需要22年。还发现，太阳黑子的纬度分布类似于蝴蝶的翅膀，表明太阳黑子在每个半球的迁移，在未来11年中突然开始在中纬度向太阳赤道迁移。这些太阳黑子图案在赤道上是不对称的。在其间的几年里，人们推断太阳（和类太阳恒星）具有磁活动周期，被认为是发电机过程的物理表现，这是恒星内部复杂的循环运输过程的结果。了解太阳的磁性，它的起源和它的变化，已经成为一个基本的科学目标--磁性的分布，以及它与对流过程的相互作用，驱动着外层大气中的各种等离子体过程。在过去的几十年里，一系列的诊断技术已经被用来系统地研究更精细尺度的磁化物体和相关现象。这些模式被称为“扩展太阳周期”（ESC）。ESC的模式似乎将活动蝴蝶的翅膀延伸到太阳黑子模式形成前近十年，并延伸到更高的太阳纬度。在这篇简短的评论中，我们描述了他们的观测模式的ESC和讨论可能的连接到太阳发电机，因为我们离开了一个多国合作，通过混合的存档和当代数据分析，以提高太阳发电机的理解和建模的目标，调查太阳磁场的起源。
2018-07-19 astro-ph.SR
Iwahashi Zenbei's Sunspot Drawings in 1793 in Japan
这里展示了三幅与岩桥善兵卫（1756-1811）有关的日本太阳黑子图，它们来自当代手稿和木刻文献，并附有相关文本。我们发现其中一幅图画的观测日期是1793年8月26日，而整个观测持续了一年多。此外，我们还确定了日本伏见的观测地点。然后，我们将他的观测结果与太阳黑子指数和长期太阳观测（SILSO）的太阳黑子群数和原始群数进行了比较，以揭示其数据背景，并得出结论，这些图纸填补了由于1793年左右的碎片太阳黑子观测而造成的理解空白。这些图画是评估19世纪后期当代日本天文知识的重要线索，考虑到19世纪中期之前的大多数太阳黑子观测都来自欧洲，这些图画作为非欧洲观测是有价值的。
2017-11-22 astro-ph.SR physics.hist-ph
Sunspot Observations Made by Hallaschka during the Dalton Minimum
我们介绍和分析了弗朗茨一世的太阳黑子观测。C. 1814年和1816年的哈拉施卡。这些太阳观测是在所谓的道尔顿极小期（Dalton minimum）期间进行的，大约在太阳活动周期6的最大阶段。这些记录非常有价值，因为它们使我们能够完成太阳黑子群数量收集中的观测空白，提高了该时代的覆盖范围。我们分析并比较了Hallaschka的观测结果与其他当代观测者的记录。不幸的是，对太阳黑子面积和位置的分析表明，它们对于科学用途来说太不准确了。但是，我们得出结论，Hallaschka所做的太阳黑子计数与当时其他天文学家所做的相似。Hallaschka的观测证实了道尔顿极小期期间太阳活动的低水平。
2018-07-09 astro-ph.SR
Direct observations of different sunspot waves influenced by umbral flashes
我们报告的同时存在的色球本影闪光和相关的本影波，传播日冕扰动，在太阳黑子和相关的活动区域。我们分析了太阳动力学观测站（SDO）上的大气成像组件（AIA）的观测所获得的时距图。这些图显示了同时发生的不同的太阳黑子振荡和波，如本影闪光，本影波和日冕波。分析原始光变曲线，即，在不对它们进行任何傅立叶滤波的情况下，表明在不同大气层观测到的不同太阳黑子波的振幅与从本影闪光区获得的光变曲线同步变化，从而证明这些振荡是由本影闪光调制的。这项研究提供了第一个观测证据，证明本影内的太阳黑子振荡对延伸到日冕的其他太阳黑子波的影响。这些波和振荡的性质可以用来研究太阳黑子上方太阳大气不同层之间的固有磁耦合。
2017-12-12 astro-ph.SR
On the relationship between sunspot structure and magnetic field changes associated with solar flares
许多先前的研究表明，磁场以及太阳黑子结构呈现与太阳耀斑相关的快速和不可逆的变化。本文首先利用SDO/HMI观测到的5次X级耀斑，证明了磁场和黑子结构不仅表现出快速的、不可逆的变化，而且这些变化在空间和时间上都是密切相关的。水平磁场随时间变化与黑子强度的相关系数均大于0.90，最大值为0.99，平均值为0.96。然后利用静止期的四个活动区（三个观测区和一个模拟区），我们证明了在黑子半影区，除了已知的黑子强度与法向磁场强度之间的相关性外，黑子强度与水平磁场强度之间也存在密切的相关性。将这两个观测现象联系起来，我们发现太阳黑子结构变化和磁场变化是太阳耀斑同一现象的两个方面，其中一个变化可能是由另一个变化引起的，这是由于太阳黑子强度和磁场强度之间的线性相关，而这种线性相关是由于局部力平衡引起的。
2016-05-04 astro-ph.SR
Solar Oscillations
近年来，太阳振荡在观测和理论上都得到了非常详细的研究;因此，太阳可能是目前最好理解的脉动恒星。观测研究包括来自SOHO航天器和地面网络GONG和BiSON的长时间、几乎不间断的振荡数据，以及最近来自Hinode任务的极高分辨率观测。这些观测数据涵盖整个振荡频谱，并已广泛用于日震学研究，为诊断内部分层、差异旋转、纬向和纬向流、次表层对流和太阳黑子提供频率和旅行时间。连同现实的数值模拟，他们导致更好地理解的激励机制和相互作用的振荡与湍流和磁场。然而，许多问题仍未解决。特别是，日震学测量的精度仍然不足以探测太阳黑子的发电机区和深层路线。我们对强磁场区振荡物理的了解不足以解释黑子中的MHD波和黑子地震学。预计定于2010年发射的太阳动力学观测站将在研究太阳振荡方面取得新的重大进展。
2010-01-28 astro-ph.SR
Spot cycle reconstruction: an empirical tool - Application to the sunspot cycle
随着人们对恒星磁活动周期的研究兴趣的增加，人们迫切需要发展一种能够在观测上受到约束的参数化星点模型。在这项工作中，我们开发了一个经验的工具，随机重建的太阳黑子周期，使用平均太阳属性作为参考。合成的太阳黑子周期与从国家地球物理数据中心提取的太阳黑子数据进行了比较，特别是使用Kolmogorov-Smirnov测试。该工具生成合成斑点组记录，包括日期、面积、纬度、经度、该组纬度处太阳表面的旋转速率以及标识号。与每日太阳黑子记录的随机重建的比较证实，我们的经验模型是能够成功地再现太阳黑子周期的主要属性。作为这项工作的一个副产品，我们表明，Gnevyshev Waldmeier规则，它描述了斑点的面积寿命关系，是不适合小团体，我们提出了一个有效的修正，导致合成太阳黑子周期和观测之间的关系更紧密的协议。
2015-07-31 astro-ph.SR
Characteristics of latitude distribution of sunspots and their links to solar activity in pre-Greenwich data
本文研究和比较了扩展的格林威治星表（1874- 2014）和Schwabe星表（1825- 1867）的黑子群纬度分布特征。结果表明，这两个数据集揭示了11年周期的纬度和振幅特征之间相似的联系：纬度色散与当前的活动相关，周期最大值的太阳黑子平均纬度与其振幅成正比，这与我们在以前的文章中对格林威治目录所做的结论一致。我们发现，太阳黑子分布的纬度属性是更稳定的观测数据的损失比传统的振幅指数的活动。因此，所发现的链接可以用于估计的观测质量和独立规范化的活动水平在一个gappy前格林威治数据。我们使用Schwabe星表作为例子来演示它。此外，我们表明，Schwabe数据的第一部分可能包含错误的太阳黑子纬度的测定，导致高估的太阳黑子纬度色散。
2016-03-10 astro-ph.SR
Solar coronal magnetic fields derived using seismology techniques applied to omnipresent sunspot waves
太阳表面的太阳黑子是观测到的密集磁场线的强烈表现的特征，在极端情况下，接近垂直的磁场强度超过6 000 G。人们普遍认为，等离子体密度和磁场强度的大小都在远离太阳表面的地方迅速下降，这使得通过传统的塞曼和汉勒效应进行高节奏日冕测量变得困难，因为观测特征充满了低振幅信号，这些信号可能被仪器噪音淹没。磁流体动力学（MHD）技术以前已被应用于日冕结构，与单一的和空间隔离的磁场强度估计为9-55 G。以前的MHD方法的缺点是它们依赖于特定的波模式以及谐波泛音的可检测性。在这里，我们展示了，第一次，如何无所不在的磁声波，从下面的太阳黑子内和径向向外传播，允许的空间变化的本地日冕磁场映射高精度。我们发现日冕磁场强度的32 +/- 5 G以上的太阳黑子，迅速下降到约1 G的横向距离为7000公里，与以前的孤立和未解决的估计一致。我们的研究结果展示了一种新的，强大的技术，利用无处不在的性质，太阳黑子振荡，以提供磁场映射能力接近磁源在太阳日冕。
2016-05-19 astro-ph.SR
Multi-height observations of magnetoacoustic cut-off frequency in a sunspot atmosphere
我们使用像素化小波滤波（PWF）方法来计算SDO/AIA成像数据集在1700 nm，1600 nm和304 nm波段对应于不同高度的窄带功率图。截止频率被定义为谱功率下降到中值水平的轮廓。它被测量为空间位置的函数。在低$β$极限下，根据MAG波理论推导了磁场倾角，并与位场外推法进行了比较。{We分析了对称太阳黑子AR 11131（2010年12月8日）和非对称太阳黑子AR 11330（2011年10月27日）的强度振荡。我们重建了对称黑子径向的磁场倾角和非对称黑子径向和方位的磁场倾角。我们观测了太阳黑子主振荡周期的三维变化。我们发现，短周期的振荡主要是在太阳黑子本影的约束，而长周期的振荡形成一个环形包围本影。发现较长的周期分布在离太阳黑子中心较远的地方。我们的研究结果表明，3分钟的振荡产生的色球，可能是由声谐振器模型，而5分钟和更长的周期振荡似乎起源于光球下的水平。重建的场倾斜给出了系统地大于通过位场外推获得的值的场倾斜的值。倾斜的磁场线仅能降低截止频率的60-80%。
2014-04-13 astro-ph.SR
Assessment of the Failure of Active Days Fraction Method of Sunspot Group Number Reconstructions
我们确定了几对“等效”观测者，定义为具有相等或几乎相等的太阳黑子“观测阈值”面积的观测者，如通过“活动日分数”方法确定的[例如，Willamo等人，2017年]。对于这样的观测者对，ADF方法将被期望映射实际观察到的太阳黑子群的数量为个人观测到两个重建的系列是非常接近相等的，（它声称）代表“真正的”太阳活动没有任意的选择和有害的，错误积累的“菊花链”。我们表明，这一目标尚未实现（在19世纪末和20世纪初的关键时期），使ADF方法可疑，不可靠，也没有用于研究太阳活动的长期变化。
2017-06-04 astro-ph.SR
Observational Study on the Fine Structure and Dynamics of a Solar Jet. I. Energy Build-Up Process around a Satellite Spot
我们报告了2014年11月10日与连续耀斑相关的太阳喷流现象。这些爆发性事件与衰减活动区NOAA 12205中三角洲型太阳黑子周围卫星黑子的出现有关。该喷流的数据由日本京都大学飞田天文台的太阳动力学天文台（SDO）、日出号上的X射线望远镜（XRT）、界面区成像光谱仪（IRIS）和无顶太阳望远镜（DST）提供。这些丰富的数据使我们能够提出这一系列的论文来讨论所观察到的现象的整个过程，包括能量储存，事件触发和能量释放。本文利用光流法分析了活动区附近的光球水平流场，重点研究了能量积累和触发阶段。分析揭示了以下三点。(i)观测到的爆炸现象涉及三个卫星点，其磁通量相继与其先前存在的环境场重新连接。(ii)所有这些卫星黑子都出现在一个关键的三角洲型太阳黑子的护城河区域，特别是在它与邻近的超颗粒或邻近太阳黑子的护城河区域的会聚边界附近。(iii)在喷流喷射点附近，卫星黑子和邻近出射通量的正极性在枢纽三角洲型黑子的护城河区遭遇负极性的全球磁场，沿光球水平流道的会聚边界形成极性反转线。
2017-07-09 astro-ph.SR
He I vector magnetic field maps of a sunspot and its superpenumbral fine-structure
高级反演的高分辨率分光偏振观测的He I三重态在1083 nm被用来产生独特的地图色球磁场矢量整个太阳黑子和它的superpenumbral冠。2012年1月29日，邓恩太阳望远镜（Dunn Solar Telescope，DST）的设施红外分光偏振仪（Facility Infrared Spectropolarimeter，FIRS）获得了这些观测数据。在反演中采用了多个大气模型，因为超半影斯托克斯轮廓主要由原子级偏振，而太阳黑子轮廓主要由塞曼主导，但也表现出可能由入射在色球材料上的辐射场的对称破缺效应引起的签名。我们推导了色球层中黑子的平衡磁结构，并进一步表明，与观测到的强度结构不同，超半影磁场并没有出现精细的结构。这表明原纤维不是磁通量的集中，而是通过个体化的热化来区分的。我们还直接比较我们的反演值与色球场的无电流外推。随着未来测量的改进，推断的磁场和势场之间的平均剪切角可能提供一种手段来量化色球磁场的非势性，以研究爆发性太阳现象的开始。
2015-05-21 astro-ph.SR
The chromosphere above sunspots at millimeter wavelengths
目的：本文的目的是证明毫米波数据可以用来区分太阳黑子的各种大气模型，其在上层光球和色球层的温度结构一直是一些争议的来源。研究方法：我们使用伯克利-伊利诺伊-马里兰阵列（BIMA）在3.5 mm处获得的太阳黑子本影上方的温度对比度（相对于安静太阳）观测结果，并由Lindsey & Kopp（1995）的亚毫米观测结果和超大阵列的2 cm观测结果进行补充。这些与本影对比度计算从各种大气模型的太阳黑子。结果如下：目前的毫米和亚毫米观测数据表明，在这些波长下观测到的亮度与最广泛使用的太阳黑子模型相比很低。这些数据对太阳黑子本影大气的温度和密度分层，特别是温度最低值的位置和深度以及过渡区的位置施加了强有力的约束。结论：一个成功的模型，是在毫米级本影亮度协议应该有一个扩展和深的温度最低值（低于3000 K）。更好的空间分辨率以及更好的波长覆盖范围，需要更完整的确定太阳黑子本影以上的色球温度分层。
2014-03-13 astro-ph.SR
Synthetic observations of wave propagation in a sunspot umbra
利用斯托克斯合成程序NICOLE对MANCHA程序中的黑子本影波传播进行数值模拟，得到了Fe I $λ$ 6301.5 μ m和Ca II红外三重态谱线的光谱偏振时间序列。Fe I $λ$ 6301.5 μ m线的多普勒速度和强度核心振荡之间的相位差的分析表明，除了5和6.5 mHz之间的频率外，强度的变化是由不透明度波动而不是固有的温度振荡产生的。另一方面，光球磁场检索从弱场近似提供了固有的磁场振荡波的传播。我们的结果表明，这是由于我们的太阳黑子模型的低磁场梯度。色球钙II红外三线态的斯托克斯参数显示出惊人的变化，冲击波通过形成高度的线，包括发射自反转线芯和高度异常斯托克斯V配置文件。用弱场近似从Ca II红外线推断的磁场振荡似乎与光球层和色球层之间的磁场强度变化有关。
2014-08-27 astro-ph.SR
Robustness of Solar-Cycle Empirical Rules Across Different Series Including an Updated ADF Sunspot Group Series
太阳活动周期演化的经验规则构成了太阳发电机理论的重要观测约束。这包括Waldmeier规则将太阳周期的大小与其上升阶段的长度联系起来，以及Gnevyshev-Ohl规则将周期聚类为偶数周期，然后是更强的奇数周期。这些规则是建立在“经典”沃尔夫太阳黑子数系列的基础上的，最近已经基本上被重新审视，研究界发布了几个修订版。在这里，我们测试这些经验规则的鲁棒性不同的太阳黑子（群）系列1749- 1996年期间，使用四个经典的和修订的国际太阳黑子数和太阳黑子群数系列。我们还提供了一个更新的太阳黑子群系列的活动日分数（ADF）方法的基础上，使用新的太阳观测数据库。我们表明，Waldmeier规则是强大的和独立的确切的太阳黑子（群）系列：其经典和$n+1$（有关的长度$n$ -th周期的幅度（$n+1$）-th周期）配方是显着或非常显着的所有系列，而其简化配方（有关的幅度周期的全长）是不显着的所有系列。发现Gnevyshev-Ohl规则对于循环8- 21的所有分析系列均具有稳健性，但在道尔顿最小值和之前不稳定。
2020-12-15 astro-ph.SR
Revisited sunspot data: A new scenario for the onset of the Maunder minimum
蒙德极小期形成了大极小期的原型，详细了解其时间发展对处理长期太阳活动演化的太阳发电机理论具有重要影响。在这里，我们重新考虑目前的大极小的一般情况下，使用新恢复的太阳黑子观测G。马尔库塞和修订一些早期的不确定的数据，1636- 1642年期间，即，蒙德极小期开始前的一个太阳活动周期。新的和修订的数据大大改变了蒙德极小期之前的太阳黑子周期的大小，从60- 70下降到大约20，这意味着可能是一个逐渐开始的最低活动减少开始前两个周期。蒙德极小期的修订方案，通过大太阳/恒星活动极小期的范例，对太阳/恒星发电机理论的观测限制集中于长期研究和大极小期的发生。
2011-03-08 astro-ph.SR
Magneto-acoustic waves in sunspots from observations and numerical simulations
本文研究了黑子光球层到色球层的波的传播。从时间序列的同空间钙II H（包括其线混合）的强度谱和偏振光谱的Si I 1082.7 nm和He I 1083.0 nm，我们检索的视线速度在几个高度。相位差和放大谱的分析示出了频率低于4 mHz的驻波和更高频率的传播波，并且允许我们推断线形成的温度和高度。利用这些观测数据，我们建立了一个太阳黑子模型，并介绍了用光球Si I 1082.7nm谱线作为驱动源测量的速度。数值传播的波型与使用在较高层形成的线观察到的相当吻合，并且模拟再现了许多观察到的特征。观测到的波是沿磁力线纵向传播的慢磁流体动力学波。
2010-09-28 astro-ph.SR
Solar small-scale dynamo and polarity of sunspot groups
为了阐明小尺度发电机在太阳磁场形成中的可能作用，我们提出了一个基于反Hale黑子群统计的小尺度发电机作用的观测检验。正如我们已经表明的，根据理论预期，小尺度发电机作用必须提供不遵循黑尔极性定律的太阳黑子群，并且这些黑子群在时纬图上的密度预计与太阳周期的相位无关。相应地，一个百分比的反黑尔集团预计将达到其最大值在太阳活动极小期。在几个太阳活动周期中，我们考虑了包括我们在内的几个科学小组获得的反黑尔集团的统计数据，发现反黑尔集团的百分比在太阳活动极小期确实达到最大。我们的解释是，这一事实可以解释的小尺度发电机的行动内的太阳对流区。
2015-05-07 astro-ph.SR
Revisiting the Sunspot Number
我们对太阳活动的长期演变及其主要调制（11年周期）的了解，在很大程度上取决于一个直接的观测记录：自天文望远镜发明以来回溯过去4个世纪的可见太阳黑子计数。目前，这种活动指数主要有两种形式：由R。Wolf在1849年提出的群数，以及Hoyt和Schatten（1998 a，b）最近提出的群数。不幸的是，这两个系列在各个方面都不匹配，在用于当代关于太阳发电机或太阳对地球气候的强迫的重要研究时，会引起混乱和矛盾。最近，在一系列专门的太阳黑子数讲习班的框架内，作出了新的努力，以诊断和纠正影响两个太阳黑子系列的缺陷和偏差。在这里，我们提出了我们目前对太阳黑子数校准的理解的全球概述。虽然1800年之前的太阳黑子记录的早期部分仍然具有很大的不确定性，但由于观测周期不佳，最近的太阳黑子数量主要受到三个主要不均匀性的影响：1880-1915年的太阳黑子群数以及1947年和1980-2014年的太阳黑子数。新修正的系列清楚地表明，在蒙德极小期开始之前，太阳活动逐渐下降，而蒙德极小期之后，太阳活动缓慢上升的趋势强烈减弱，这表明到18世纪中叶，太阳活动已经恢复到20世纪最近几个太阳活动周期的水平。最后，我们总结了对太阳黑子数的这一划时代的修订所开辟的未来前景，这是自沃尔夫本人以来的第一次，以及它与群数的和解，这是一个期待已久的现代化，将为21世纪的太阳周期研究提供支持。
2014-07-11 astro-ph.SR
Solar ALMA observations: constraining the chromosphere above sunspots
我们提出了第一个高分辨率的阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）观测太阳黑子在1.3毫米和3毫米的波长，在太阳ALMA科学验证活动在2015年，并将它们与半经验太阳黑子本影/半影大气模型的预测进行比较。第一次毫米观测太阳黑子解决了本影/半影亮度结构的色球高度，在这些波长的发射形成。我们发现，太阳黑子本影在1.3毫米和3毫米处表现出完全不同的外观，而半影亮度结构在两个波长处是相似的。本影的内部在3 mm处比周围的安静太阳（QS）亮约600 K，在1.3 mm处比QS冷约700 K，是太阳黑子在该波长处最冷的部分。平均而言，3 mm处半影的亮度与QS亮度相当，而在1.3mm处，它比QS亮约1000 K。在两个ALMA带中，半影亮度朝向外边界增加。在测试的本影模型中，Severino等人（1994）的模型提供了与观测数据的最佳拟合，包括本研究分析的ALMA数据和早期工作的数据。在这里考虑的那些模型中，没有一个半影模型与目前可用的测量值吻合。ALMA观测在多毫米波长可以用来测试现有的太阳黑子模型，并作为一个重要的输入约束新的经验模型。
2017-10-16 astro-ph.SR
The Impact of the Revised Sunspot Record on Solar Irradiance Reconstructions
气候变化归因和研究需要可靠的太阳总辐照度（TSI）历史记录，以评估近几个世纪以来由于温室气体浓度增加而导致的太阳辐射能量入射地球的长期变化可能加剧（或缓解）更主要的变暖程度。我们调查新的太阳黑子指数和长期太阳观测（SILSO）太阳黑子数时间序列的TSI模型重建的潜在影响。在当代的TSI记录中，时间尺度上的变化超过一天左右，主要是由太阳黑子变暗和光斑变亮的相反影响所决定的。这两个表面磁功能，检索无论是从直接观测或从太阳活动代理，结合在TSI模式再现当前TSI观测记录。显示太阳表面磁活动的指数，特别是太阳黑子数记录，则可以重建历史TSI。因此，根据模型重建方法，对太阳黑子数记录的修订会影响百年时间尺度上TSI变化的幅度和时间结构。我们估计的影响，新的SILSO记录上两个广泛使用的TSI重建，即NRLTSI2和SATIRE模型。我们发现，SILSO记录在1885年之后对两个模型的影响都很小，但在TSI重建之前导致了更大幅度的太阳周期波动，这表明许多18世纪和19世纪的周期可能与当前现代极大期的振幅相似。TSI记录的基础上修订的太阳黑子数据并不表明蒙德最低TSI值的显着变化，并比较该时代的现在，我们发现只有非常小的电势差估计太阳对气候的贡献与这个新的太阳黑子记录。
2016-01-20 astro-ph.SR
The new Sunspot Number: assembling all corrections
由R.Wolf于1849年创建的太阳黑子数，提供了从1700年到现在的太阳活动的直接长期记录。尽管它在太阳发电机和过去日地关系的多项研究中发挥了核心作用，但它从未被提交给全球性的重要修订。然而，与其他太阳指数的各种差异最近促使这个系列的全面重新校准。基于在几个太阳黑子数研讨会的框架内建立的各种诊断和校正，以及Clette等人2014年所描述的，我们收集了所有校正，以产生这个参考时间序列的新标准版本。在本文中，我们解释了三个主要的校正和标准，用于选择一个最终的最佳版本的每个校正因子或功能，给出了可用的信息和已发表的分析。然后，我们讨论了与最近重建的太阳黑子群数的良好一致性。从这个重新校准的系列中出现的影响，我们还讨论了在新确定的太阳活动周期振幅的上升长期趋势的情况下，也与来自宇宙成因放射性核素的矛盾的迹象。最后，我们介绍了现在在世界数据中心（SILSO）实施的新版本管理方案，这反映了一个重大的概念转变：除了重新缩放的数字之外，太阳黑子数的第一次修订还将以前锁定的数据档案转换为一个活生生的观测系列，未来可以进行改进。
2015-10-23 astro-ph.SR
Detection of emission in the Si i 1082.7 nm line core in sunspot umbrae
我们分析了分光偏振太阳黑子本影观测在近红外Si i 1082.7 nm线考虑NLTE效应。这些数据是用安装在德国GREGOR望远镜上的GRIS仪器获得的。一个点扩散函数（PSF）的构造使用之前的水星观测与GRIS和由自适应光学系统的GREGOR望远镜提供的信息。然后使用主成分分析反卷积方法从PSF中对数据进行反卷积，并通过NICOLE反演代码进行分析。在去除散射光的影响后，Si i 1082.7nm谱线似乎是在观测到的黑子本影中发射的。我们展示了本影轮廓的谱线形状如何随着散射光的量而发生显着变化。事实上，连续谱的强度范围平均从安静太阳连续谱强度的44%到大约20%。推断的水平与当前模型预测和经验本影模型一致。目前的本影经验模型不能再现在去卷积本影斯托克斯轮廓的排放。NLTE反演的结果表明，为了获得Si i 1082.7 nm谱线中的发射，温度分层应首先具有位于约log τ-2处的峰，并且当移动到过渡区时在较低的高度处开始上升。据我们所知，这是第一次在太阳黑子本影区的发射中看到Si i 1082.7 nm线。结果表明，目前本影模式的温度层结可能比预期的更复杂，过渡区位于太阳黑子本影上方较低的高度。我们的发现可能会提供深入了解为什么太阳黑子本影辐射在毫米光谱范围内是小于目前的经验本影模型预测。
2017-09-20 astro-ph.SR
Reanalyses of the Sunspot Observations of Fogelius and Siverus: Two "Long-Term" Observers during the Maunder Minimum
在蒙德极小期（MM; 1645 - 1715）期间的太阳活动被认为在太阳黑子群数量和太阳黑子位置方面与现代观测中捕获的太阳活动有显著不同，而其实际振幅和分布仍在积极讨论中。在其核心时期（1650/1660 - 1700），马丁·福格利乌斯和亨利克·西韦鲁斯在现有的数据库中形成了重要的长期系列，有许多一尘不染的日子，作为MM结束前第13和第7位最活跃的观察者。已经消除了现有数据库中明显的“无尘日”的显著污染，并对核心MM中太阳周期振幅的潜在低估提出了警告。他们在整个观测期间最多报告了一个太阳黑子群，并证实了MM期间太阳活动周期的显著抑制，这也得到了胡克和威洛比的当代观测的支持。根据修正后的数据，我们还推导出了著名的太阳黑子群的位置，西维鲁斯在1671年记录了这些位置（~ N7.5° +/- 2.5°），并与卡西尼的图纸（~ N10° +/- 1°）进行了比较。它们在位置和年代学上的一致性表明，即使在MM期间，这些黑子群也可能是同一个周期性活动区（AR），其寿命也很长（> 35天）。
2020-09-30 astro-ph.SR
Signatures of the impact of flare ejected plasma on the photosphere of a sunspot light-bridge
我们研究了太阳黑子光桥的性质，着重于C级耀斑中喷射出的等离子体团的影响所产生的变化。利用GREGOR红外光谱仪（GRIS）获得的15655 μ m附近的4条Fe I谱线的分光偏振光栅图、GREGOR法布里-珀罗干涉仪（GFPI）获得的Fe I 6173 μ m谱线的窄带强度图像以及高分辨率快速成像仪（HiFI）获得的G波段和Ca II H波段的宽带强度图像，观测了活动区NOAA 12544的一个黑子。所有这些仪器都位于西班牙特内里费岛泰德天文台的格里戈尔望远镜上。数据涵盖了耀斑事件之前、期间和之后的时间。该分析得到了来自太阳动力学天文台（SDO）的大气成像组件（AIA）和日震和磁成像仪（HMI）数据的补充。利用谱线反演技术反演了不同高度的大气物理参数。我们确定光球和色球增亮，加热事件，并在斯托克斯配置文件的变化与耀斑爆发和随后到达的等离子体斑点的光桥，沿活动区域循环后。测量结果表明，这些现象是由等离子体团与光桥的磁场拓扑结构的相互作用驱动的重连事件的结果。
2017-08-21 astro-ph.SR
Deep learning reconstruction of sunspot vector magnetic fields for forecasting solar storms
太阳磁场活动产生极端的太阳耀斑和日冕物质抛射，对电子基础设施构成严重威胁，并可能严重扰乱经济活动。因此，重要的是要了解太阳活动爆发的触发因素，并进行可靠的空间气象预报。光球矢量磁场数据捕捉太阳黑子磁场的复杂性，因此可以提高空间天气预测的质量。然而，自2010年以来，最先进的矢量场观测一直只能从太阳动力学观测台/日震和磁成像仪（SDO/HMI）获得，而大多数其他当前和过去的任务和观测设施，如全球振荡网络组（GONG），只能记录视线（LOS）场。在这里，使用基于接收的卷积神经网络，我们从HMI和GONG的LOS磁图中重建HMI太阳黑子矢量场特征，具有高保真度（~ 90%相关性）和持续的耀斑预测精度。我们重建矢量场功能在2003年万圣节风暴，只有LOS场观测可用，CNN估计的电流螺旋度准确地捕捉到观测到的旋转的相关太阳黑子之前的极端耀斑，表现出显着的增加。因此，我们的研究为重建三个太阳周期的矢量场数据从过去的LOS测量，这是非常有用的改进空间天气预报模型和获得新的见解太阳活动的价值铺平了道路。
2022-09-20 astro-ph.SR
Spiral-shaped wavefronts in a sunspot umbra
太阳活动区表现出各种各样的振荡现象。磁场的存在导致了几种波模的出现，其行为由太阳黑子的热结构和磁结构决定。我们的目的是研究在高光球层观测到的本影波和半影波与黑子磁场拓扑结构之间的关系。太阳黑子在活动区NOAA 12662的观测是在2017年6月17日获得的，使用的是格里戈尔望远镜（Observatorio del Teide，西班牙）。该数据集包括一个时间序列的Fe I 5435线获得的成像光谱仪格雷戈里法布里-珀罗干涉仪（GFPI）和光谱偏振光栅地图获得的格雷戈里红外光谱仪（GRIS）在10830毫微米光谱区域。由恢复的Fe I 5435线确定了多普勒速度，由Ca I 10839线和Si I 10827线的分光偏振反演确定了黑子的磁场矢量。在Fe I 5435线的二维速度图的演化过程中，发现了一个双臂螺旋波阵面。波前最初在本影内部逆时针移动，当它们到达本影-半影边界时，发展成径向向外传播的半影波。波前的水平传播近似地遵循磁场的方向，这示出了磁扭曲随高度和水平位置的变化。螺旋波阵面被解释为沿磁场线向上传播的慢磁声波的视觉图案。它们的视水平传播是由于它们顺序到达Fe I 5435线的形成高度处的不同水平位置，如由磁场的倾斜度和取向所给出的。
2018-10-26 astro-ph.SR
The solar magnetic field since 1700: II. Physical reconstruction of total, polar and open flux
我们已经使用半合成记录的基础上出现的太阳黑子群的太阳黑子数数据作为输入的表面通量输运模型重建的大规模太阳磁场和开放的日光层通量从1700年起的演变。半合成太阳黑子群记录的统计特性反映了皇家格林尼治天文台的太阳照相观测结果。其中包括太阳黑子数量和太阳黑子群纬度、纬度、面积和倾角之间的相关性。重建结果的总表面通量，极场，和日光层开放通量（由电流片源表面外推确定）同意与现有的观测或经验推导的数据和重建。我们确认了一个显着的正相关性极场活动最小期间和随后的太阳黑子周期的强度，这对太阳周期的通量传输发电机模型的影响。就在道尔顿极小值之前，在18世纪末，一个长周期之后是一个弱周期。我们发现，在1793年和1800年之间引入一个可能的“丢失”周期，导致开放通量的最小值发生了15年的变化，这与宇宙成因同位素记录是不一致的。
2011-02-07 astro-ph.SR
On the seismic emission in sunspots associated with Lorentz force changes accompanying major solar flares
众所周知，太阳耀斑会在太阳中产生地震波。我们提出了一个详细的分析，伴随着M-和X-类太阳耀斑的太阳黑子的地震发射。为此目的，我们使用了高分辨率多普勒和视线磁图在45秒的节奏，随着矢量磁图在135秒的节奏从日震和磁成像仪（HMI）仪器搭载太阳动力学天文台（SDO）的空间任务。为了确定耀斑带和硬X射线足点的位置，我们还使用了从全球振荡网络组（GONG）仪器获得的H-α色球强度观测结果和从拉马迪高能太阳光谱成像仪（RHESSI）航天器获得的12-25千电子伏波段的硬X射线图像。快速傅立叶变换（FFT）技术被应用于构建的声速功率图在2.5-4兆赫波段的耀斑前，跨越耀斑，和耀斑后的时代的地震辐射的位置在太阳黑子的识别。在能量图中，我们只选择了那些远离耀斑带和硬X射线足点的位置。据信，这些区域在观测数据中没有任何与耀斑有关的人为现象。我们已经确定了声功率增强的太阳黑子伴随着主要耀斑的集中位置。我们的研究提供的证据表明，磁场的突然变化和相关的脉冲变化的洛伦兹力可能是这些地震发射在太阳黑子在太阳耀斑的驱动源。
2020-07-10 astro-ph.SR
Statistical Investigation of Supersonic Downflows in the Transition Region above Sunspots
三十多年来，在太阳黑子上方的过渡区（TR）已经观察到超音速的下行流。这些下降流经常出现在太阳黑子上方不同的TR谱线上。我们使用之前缺失的大样本对这些下行流进行了统计调查。界面区成像光谱仪（IRIS）在过去几年中提供了大量高空间和光谱分辨率的太阳黑子观测数据。我们已经确定了60个数据集获得IRIS光栅扫描。使用自动化代码，我们确定了这些太阳黑子中强下行流的位置。我们发现，大约80%的样品在Si IV 1403超导线中显示出超音速下降流。这些下降气流大多出现在半影区，但也有一些出现在本影区。我们还发现，几乎一半的这些下降流显示在色球线的签名。此外，通过选择包含O IV 1400/1401 λ线和Si IV 1403 λ线的小光谱窗口进行详细的光谱分析。六个高斯函数同时拟合这三个谱线和它们的卫星线与超音速下降流。我们计算了这些谱线的强度、多普勒速度和谱线宽度。使用O IV 1400/1401谱线比，我们发现向下流分量的密度比常规分量低一个数量级。从我们的统计分析结果表明，这些下行流可能源于日冕，它们是独立的背景TR等离子体。
2018-04-13 astro-ph.SR
Latitude and power characteristics of solar activity in the end of the Maunder minimum
关于蒙德极小期太阳黑子的两个重要信息来源是Spörer星表和巴黎天文台的观测，它们涵盖了17世纪最后25年和18世纪前20年。这些数据特别包含有关太阳黑子纬度的信息。正如我们在以前的论文中所示，太阳黑子纬度分布的分散度与太阳黑子指数密切相关，因此我们可以通过一种不基于太阳黑子直接计算的方法来估计这一时期的太阳活动水平，并且受观测数据丢失的影响很小。从蒙德极小期到太阳活动共同区的过渡期，太阳黑子的纬度分布被证明是足够宽的。第一，第-3（1712-1723）周期的Wolf数在最大值W= $100\pm50$时并不很低;第二，第-4（1700-1711）周期的最大值W= $60\pm45$时活度不为零。因此，在蒙德极小期结束时的纬度分布与传统的沃尔夫数和新修订的活动指数SN和GN比与GSN更好地吻合;后者在这个时代提供了低得多的活动水平。
2017-01-31 astro-ph.SR
The polytropic index of solar coronal plasma in sunspot fan loops and its temperature dependence
慢磁声波的观测已被证明在日冕地震学中具有许多应用。多变指数（$γ$）的测定就是这样一个重要的应用。通过分析对应于慢磁声波的温度和密度振荡的幅度，计算了日冕中的多变指数，并根据所获得的值推断，与早期报告的相对较冷的环路中的高热传导相比，在非常热的环路中，热传导受到高度抑制。在这项研究中，使用SDO/AIA数据，我们分析了慢磁声波传播沿太阳黑子扇环从30个不同的活动区域和计算多变指数的几个循环在多个空间位置。获得的$γ$值从1.04 $\pm$ 0.01变化到1.58 $\pm$ 0.12，并且最重要的是显示出温度依赖性，表明在较热的温度下具有较高的$γ$。这种行为使以前的研究达成一致，并可能意味着随着回路温度的升高，热传导逐渐受到抑制。然而，所观察到的温度和密度振荡之间的相移，是远远大于预期从一个经典的热传导，似乎是由视线的排放措施上的集成效果的影响。
2018-10-19 astro-ph.SR
Thaddäus Derfflinger's sunspot observations during 1802-1824: A primary reference to understand the Dalton Minimum
由于我们正朝着下一个太阳活动周期前进，可能幅度相对较小，因此根据当时的实际观测来重建和描述过去的大极小期是非常有意义的。道尔顿极小期通常被认为是望远镜观测范围内捕捉到的最大极小期之一。然而，太阳黑子群数量的重建差异很大，现有的蝴蝶图在此期间有很大的数据缺口。这部分是因为大多数长期观察在历史档案中仍然未被探索。因此，为了提高我们对道尔顿极小期的理解，我们找到了两个系列的Thaddäus Derfflinger的观测记录（摘要手稿和日志）以及他的布兰德的5.5英尺方位角象限保存在克雷姆斯明斯特天文台。我们已经修订了现有的Derfflinger的太阳黑子群数与Waldmeier分类，并消除了所有现有的“一尘不染的日子”，以消除太阳子午线观测的污染。我们根据他的观测结果重建了蝴蝶图，并说明了太阳黑子在两个半球的分布。我们的文章旨在修订德夫林格的太阳黑子群数的趋势，并弥合现有的道尔顿极小期周围的蝴蝶图的数据差距。我们的研究结果证实，道尔顿极小期是显着不同的蒙德极小期，无论是在周期振幅和太阳黑子分布。因此，道尔顿极小期更有可能是太阳长期活动的长期极小期，但对当时的观测结果还需要进一步的研究。
2020-01-08 astro-ph.SR
Long-term evolution of the heliospheric magnetic field inferred from cosmogenic $^{44}$Ti activity in meteorites
典型的历史日球磁场（HMF）$B_{\rm HMF}$重建是基于太阳黑子活动的分析，地磁数据或测量存储在陆地水库，如树木（$^{14}$ C）和冰芯（$^{10}$ Be）的宇宙成因同位素。然而，$B_{\rm HMF}$的各种重建在强度和趋势上都不一致。宇宙成因同位素是由银河宇宙射线（GCR）撞击流星体产生的，其产生率受到太阳风向外对流的不同HMF的调制，可能为过去几个世纪的HMF研究提供另一种工具。在这项工作中，我们的目标是评估$B_{\rm HMF}$的长期演变在一个涵盖过去的22个太阳活动周期的宇宙成因$^{44}$钛活动（$τ_{1/2} = 59.2 \pm 0.6$年）的测量在1766年和2001年之间下降的20颗陨石。在给定的不确定性内，我们的结果与HMF从1766年的$4.87^{+0.24}_{-0.30}$ nT增加到2001年的$6.83^{+0.13}_{-0.11}$ nT是一致的，因此意味着自1766年以来的235年中，反映现代大极大值的$1.96^{+0.43}_{-0.35}$ nT的总体平均增量。然后将由此获得的$B_{\rm HMF}$趋势与最近根据地磁、太阳黑子数和宇宙成因同位素数据重建的近地日光层磁场强度进行比较。
2018-01-04 astro-ph.SR
Prediction of the amplitude of solar cycle 25 from the ratio of sunspot number to sunspot-group area, low latitude activity, and 130-year solar cycle
本文通过分析1874–2017年太阳黑子群面积与国际太阳黑子数的关系及其长期周期变化，预测第25太阳活动周幅度约为135±8，极大期在2024年3月前后。
2024-05-06 astro-ph.SR
Visualization of the challenges and limitations of the long-term sunspot number record
太阳活动周期周期性地改变太阳的磁场结构和辐射输出，大约每11年确定一次太阳对日光层的影响。除了这个主要的周期性之外，它还显示了长达一个世纪的变化（包括被称为大极小期的异常低太阳活动时期）。蒙德极小期（1645-1715年）作为太阳和其他恒星磁场活动最小的原型，引起了人们极大的兴趣，这表明太阳和陆地气候变化之间存在潜在的联系。最近对太阳黑子观测的重新分析对过去400年太阳活动的演变产生了矛盾的看法（稳定增加与恒定水平）。这激发了整个社区的共同努力，以了解蒙德极小期的深度和随后的太阳活动的长期演变。这个视角的目标是回顾最近的工作，使用历史数据来估计长期的太阳变化，并提供这些估计的用户，可能不知道他们的局限性的背景。我们提出了一个清晰的视觉指南，可以用来轻松地评估不同时期的观测覆盖范围，以及目前提出的太阳黑子群数量系列之间的分歧程度。
2022-03-22 astro-ph.SR
Improved reconstruction of the century-long solar magnetic field by incorporating morphological asymmetry in sunspots
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Max Planck Institute for Solar System Research（马克斯·普朗克太阳系研究所）
本文改进SFT模型，结合日珥形态不对称性、观测到的倾斜角和日珥面积数据，提高了对太阳磁场特别是极区磁场的重建精度，尤其在预测太阳活动周期方面有显著提升。
2026-03-24 astro-ph.SR
Numerical Simulations of Flare-productive Active Regions: delta-sunspots, Sheared Polarity Inversion Lines, Energy Storage, and Predictions
产生强烈耀斑和日冕物质抛射（CME）的太阳活动区（AR）具有相对较高的非潜在性，并以三角黑子和剪切磁结构为特征。在这项研究中，我们进行了一系列的通量出现模拟从对流区的日冕和模型的四种类型的活动区域，已被观测建议，造成强烈的耀斑，即斑点，斑点卫星，四极，和AR间的情况。因此，我们确认，三角洲斑点的形成是由于复杂的几何形状和相互作用的新兴磁场，发现强场，高梯度，高剪切极性反转线（PIL）的平流，拉伸和压缩的磁场的综合效应创建。我们表明，自由磁能建立在一个电流片以上的PIL的形式。预测耀斑爆发的光球磁参数反映了高精度的储存自由能，而CME预测参数则反映了耀斑区和整个AR之间的磁关系。
2017-10-24 astro-ph.SR
Evolution Of Super-Sonic Downflows In A Sunspot
在许多太阳黑子上方的过渡区光谱中观察到了超音速下降流;然而，迄今为止，很少有研究表明这些特征在太阳黑子内的持续时间超过几个小时。在这里，我们分析了AR 12526的铅黑子，以推断其内部发生的超音速下降流的性质和演化。这些光栅在2016年3月27日至2016年4月2日之间的离散时间跟踪了AR 12526的铅黑子。还研究了2016年4月1日获得的一个坐立凝视观测，以分析较短时间尺度上超音速下降流的演变。在这个太阳黑子内，超音速下降流在空间结构和速度方面都是可变的。16次光栅扫描中的13次显示了Si IV 1394 X射线中的超音速下行流的一些证据，这些证据与在1400 X射线狭缝成像通道中检测到的持续明亮结构共空间，2016年3月29日记录到的峰值速度为112 km s^{-1}。在其中14个栅格中发现了O IV 1401的超声波下行流的证据，其空间结构与Si IV 1394的超声波下行线不同。在坐立凝视数据中，最初没有检测到双流，然而，60分钟后确实出现了超音速下降流。在观测结束前的20分钟内，Si IV 1394和O IV 1401谱线上的下降流从73 km s^{-1}加速到接近80 km s^{-1}。这些下行流的形态在数小时和数天的过程中不断演变，并且在Si IV 1394和O IV 1401的谱线中经常是不同的。这些事件被发现与Si IV 1394日冕线核心的一个明亮区域同…
2020-03-05 astro-ph.SR
Three-dimensional structure of a sunspot light bridge
活动区是太阳磁场最突出的表现形式，其产生和消散是太阳物理学中的基本问题。光桥在太阳黑子衰变过程中很常见，但是关于它们在光球磁场去除中的作用的全面描述仍然缺失。我们研究的三维配置的太阳黑子，特别是它的光桥在其衰减的最后阶段之一。我们提出的磁层和磁层分层推断从全斯托克斯反演的光球Si I 10827和Ca I 10839线获得的GREGOR红外光谱仪的GREGOR望远镜在天文台德尔泰德，特内里费岛，西班牙。对太阳动力学观测站上的日震和磁成像仪提供的覆盖活动区盘面通道的连续图像的研究补充了上述分析。太阳黑子显示出一个半影连续强度的光桥，将中央本影与较小的本影分开。我们发现在这个区域内磁力线形成一个内部磁场强度较低的天篷。光球光桥主要由气压（高- $β$）控制，而周围本影的磁压更高。在光桥中观察到对流。这种流动能够使磁场线弯曲并产生磁场反转。场线在光桥上方闭合，变得和周围本影一样垂直和强烈。我们的结论是，它的发展，因为两个高度磁化的区域，在太阳黑子的演化过程中走得更近。
2016-11-15 astro-ph.SR
Effects of Observational Data Shortage on Accuracy of Global Solar Activity Forecast
建立可靠的太阳活动预测是一个长期存在的问题，需要准确描述过去和当前的全球动态。然而，对磁场和地下水流的天气观测是最近才出现的。本文研究了短观测资料序列对太阳周预报精度的影响。这种分析是使用每年的太阳黑子数量的时间序列应用到帕克-Kleeorin-Ruzmaikin发电机模型，并采用Enklamp-Kalman滤波（EnKF）数据同化方法。周期预测精度的测试是通过依次缩短用于预测目标周期的观测数据系列，并根据指定的标准评估预测精度来对最后六个周期（从太阳活动周期19到24）进行的。根据分析，可以使用相对较短的太阳黑子数量时间序列进行可靠的活动预测。它表明，即使是两个周期的可用观测，我们也可以获得合理的预测。
2020-09-21 astro-ph.SR nlin.CD
Observations of umbral flashes in the resonant sunspot chromosphere
本研究通过观测太阳黑子光谱，分析波的振荡性质，证实了太阳黑子本影上方色球共振腔的存在，明确了过渡区高度对振荡模式及本影闪焰类型的影响。
2024-11-25 astro-ph.SR
The mean tilt of sunspot bipolar regions: theory, simulations and comparison with observations
本文提出了一个太阳黑子双极区平均倾角理论（前黑子和后黑子连线与太阳赤道的夹角）。平均倾斜的形成机制与科氏力对超颗粒对流和大尺度纬向环流中尺度运动的影响有关。科里奥利力和洛伦兹力（磁张力）之间的平衡决定了大尺度磁场对低纬度太阳黑子双极区平均倾斜的额外贡献。太阳差异自转的纬度依赖性影响的平均倾斜，这可以解释偏离乔伊定律的太阳黑子双极区在高纬度地区。基于非线性平均场发电机理论，考虑到总磁螺旋度守恒和沃尔夫数密度演化的预算方程，所获得的理论结果和进行的数值模拟，是一致的观测数据的平均倾斜的太阳黑子双极区在个别太阳活动周15 - 24。
2020-04-16 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Stephan Prantner's Sunspot Observations during the Dalton Minimum
除了有规律的施瓦贝周期（约11年），太阳活动也显示出较长的活动增强或减弱的时期。其中，道尔顿极小期的重建提供了有争议的太阳黑子群数量和有限的太阳黑子位置，部分原因是有限的源记录可访问性。我们分析了Stephan Prantner从1804- 1844年的太阳黑子观测，尽管在道尔顿极小期有显著的时间覆盖，但其值只有通过估计才知道。我们在奥地利因斯布鲁克附近的Stiftsarchiv Wilten找到了他的原始手稿。我们回顾了他的传记（1782- 1873），并确定了他在威尔滕和韦德林的观测站，那里分别放置了他早期和晚期观测的主要望远镜：一台3.5英寸天文望远镜和一台赖兴巴赫4英尺消色差正立望远镜。我们确定了215天的太阳黑子观测数据，这是他在现有数据库中估计数据（= 115天）的两倍。普兰特纳每天最多能计算出7- 9个太阳黑子群，并测量了太阳黑子的位置，这些位置显示了它们在太阳两半球的分布。这些结果突出强调了道尔顿极小期和蒙德极小期之间的差异，以及道尔顿极小期和现代太阳活动周期之间的相似性。
2021-05-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Observational study of chromospheric jets in and around a sunspot observed by NVST and SDO
本研究基于NVST和SDO观测，对比分析了太阳黑子半影内外的色球喷流，发现两者在物理参数和驱动机制上存在显著差异，但均由磁重联驱动并对色球和日冕加热有贡献。
2025-10-13 astro-ph.SR physics.space-ph
