Magnetic fluxes of solar active regions of different magneto-morphological classes: I. Cyclic variations
利用1996年5月12日至2021年12月27日期间观测到的3046个太阳活动区的资料,研究了不同复杂度的太阳活动区的磁通量随太阳活动周的变化规律.利用了太阳和日光层观测台上的迈克尔逊多普勒成像仪和太阳动力学观测台上的日震和磁成像仪的磁图。每种AR被分类为规则双极AR(A1或A2类),或不规则双极AR(B1类),或多极AR(B2或B3类)。单极AR被分为特定的U类。我们发现了以下结果。不同类别的AR的无符号磁通量随周期同步演化,磁通量曲线之间的相关系数在0.70 - 0.99之间变化。最深的太阳极小期是同时观察到的所有类。在最深的最小值期间仅观察到最简单的AR:A1和B1级AR。周期的整体形状由规则的AR决定,而太阳活动极大期的精细结构则由最复杂的不规则AR决定。在太阳活动极大期,A类和B类AR贡献了大约相等的通量(占总通量的45 $-$-50%)。因此,观测使我们能够得出结论,具有10 $^{21}$ Mx以上磁通量的AR的出现是由太阳发电机引起的,该发电机作为一个独特的过程运行,显示具有循环行为和不可避免的波动的非线性动力耗散系统的特性。
2022-12-14 astro-ph.SR
Solar cyclic activity over the last millennium reconstructed from annual 14C data
11年的太阳活动周期是太阳活动的主要模式,反映了太阳的振荡发电机机制。自1700年以来,人们直接观测到了太阳活动周期,而间接的代用指标表明它们存在的时间要长得多,但通常没有解决个别周期及其连续性。在这里,我们使用最近的14 C数据和最先进的模型重建了上个千年的各个周期。从迄今为止最精确的树木年轮放射性碳含量测量确定的14 C产生率开始,太阳活动被重建在三个基于物理的步骤中:(1)根据变化的地磁场校正14 C产生率;(2)计算太阳的开放磁通量;(3)转换成太阳黑子数。重建了971-1900年期间(85个独立周期)的太阳活动。这比直接观测到的太阳活动周期多了一倍多。我们发现,在大极小期之外的明确定义的周期的长度和强度与1750年之后直接观测太阳黑子的结果一致。Waldmeier规则的有效性在一个非常显著的水平上得到证实。太阳活动被发现是在一个深盛大的最低时,活动大多低于太阳黑子形成阈值,在大约250年。因此,虽然在14 C中的相当大的周期变化,即使在大极小期也可以看到,但在那里很难可靠地解决单个太阳周期。三个潜在的太阳粒子事件。显示了公元994年、1052年和1279年。一个新的约1000年长的太阳活动重建,在年度(伪)太阳黑子数的形式与全面评估的不确定性,提出了基于新的高精度14 C测量和国家的最先进的模型,超过一倍的数量单独解决太阳周期。
2021-03-28 astro-ph.SR
Effects of cyclic fluctuations in meridional circulation using a low order dynamo model
我们开发并随后探索了一个简单的通量传输发电机模型,其中包括一个随时间变化的大尺度纬向环流的解决方案空间。根据最近的观测结果,我们给出了这种环流振幅的解析形式,并研究了它对磁场演化的影响。我们发现,周期性变化的振幅和频率的纬向流影响的强度的太阳周期。波动幅度的变化会影响太阳活动周期的形状,但只有当它们发生在与太阳活动周期不同的频率或相位时,才与太阳活动周期的强度变化有关。
2012-02-14 astro-ph.SR
Hemispheric Preference and Cyclic Variation of Solar Filament Chirality from 2000 to 2016
众所周知,太阳暗条是太阳大气中的特征,其手性表现出半球偏好性。在北半球右旋手征占主导地位,而在南半球左旋手征占主导地位的半球偏好。然而,确定这种半球偏好程度的强度和周期变化是具有挑战性和繁琐的,因此需要自动化。在本文中,我们遵循Pietro Bernasconi博士的算法(Bernasconi et al.2005)来检测具有两个并行应用通道的细丝手性。通过“高级自动灯丝检测和表征代码”(AAFDCC)(Bernasconi等人,2005)将该算法应用于H-α图像,或者向人类解释该算法,并且人类确定太阳灯丝的手性。我们对2000年至2016年8月期间的数据进行了这项工作,我们发现83%的视觉确定的细丝遵循半球手性偏好,而58%的自动确定的细丝遵循它。我们的视觉编译结果与Pevtsov等人的结果有90%以上的一致性。(2003),然而,目视测定的细丝手性与自动测定明显不一致。我们发现,在太阳活动周期23和24之间,半球的偏好保持不变,但在2008-2010年的太阳活动极小期,主要是由于没有暗条,这种偏好很难确定。
2018-10-05 astro-ph.SR
Cyclic Changes of the Sun's Seismic Radius
太阳是否会随着太阳活动而收缩,以及是什么原因导致了这一点,一直是一个争论的话题。日震学通过分析地表重力(f)模式的振荡频率,提供了高精度测量地下层径向位移(也称为“地震半径”)的手段。在这里,我们提出了一个新的分析结果的21年的日震学数据从两个空间任务,太阳和日光层天文台(SoHO)和太阳动力学天文台(SDO),这使我们能够解决以前的不确定性,并比较地震半径的变化在两个太阳周期。在去除与表面活动有关的f-模频率变化后,我们发现在太阳极大期,平均地震半径减小了1-2 km,并且太阳半径的最显著变化发生在太阳可见表面以下约5 Mm的深度处,其中半径减小了5-8 km。这些变化可以解释为主要由垂直~10 kG磁场引起的太阳次表层结构的变化。
2018-05-23 astro-ph.SR
The cyclic behaviour in the N-S asymmetry of sunspots and solar plages for the period 1910 to 1937 using data from Ebro catalogues
埃布罗天文台在1910- 1937年期间出版的太阳物理目录已转换成数字格式,以便为计算处理提供数据。这使我们能够详细研究这一时期太阳活动的南北(N-S)不对称性,重点是位于太阳大气两个不同层的两种不同结构:太阳黑子(光球层)和太阳谱线(色球层)。通过对绝对的和归一化的南北不对称指数的月发生和面积总和的检验,可以发现太阳活动的周期性行为,其中优选半球系统地变化,全球周期为7.9 $\pm$ 0.2年。为了准确地验证和量化这种周期性并及时研究其流行程度,我们采用了1874- 2016年期间的RGO-USAF/NOAA太阳黑子数据系列。然后,我们通过不同的技术,如功率谱分析,完全包络经验模式分解与自适应噪声算法,或Morlet小波变换,检查每个绝对不对称指数时间序列。综合结果揭示了不同时间尺度的循环行为,包括1.47 $\pm$ 0.02年和3.83 $\pm$ 0.06年的两个相当稳定的周期,与另外三个不连续的成分共存,这些成分具有更显着的时变周期,平均值为5.4 $\pm$ 0.2年,9.0 $\pm$ 0.2年和12.7 $\pm$ 0.3年。在1910- 1937年期间,只观测到平均周期为4.10 $\pm$ 0.04年和7.57 $\pm$ 0.03年的两个主要信号。最后,在这两个信号中,与太阳黑子相比,斑的周期略长。
2022-02-17 astro-ph.SR
Level and length of cyclic solar activity during the Maunder minimum as deduced from the active day statistics
蒙德极小期发生在1645年至1715年,太阳活动大大减少,但太阳黑子活动的确切水平在很大程度上是不确定的,因为历史上没有太阳黑子。在这里,我们的目标是,使用保守的方法,以评估在蒙德极小期太阳周期的水平和长度,根据当时天文学家的直接历史记录。一个数据库的活跃和不活跃的日子(天与和没有记录的太阳黑子的太阳圆盘分别)构建了三个模型的不同程度的保守性(松散ML,最佳MO和严格MS模型)关于通用无斑记录。我们已经使用活跃日分数来估计MM期间的太阳黑子群数。对于三个模型,在整个MM期间发现了明显的周期变化,峰值在1655- 1657,1675,1684和1705,可能在1666,在核心MM期间的活跃日分数不超过0.2,0.3或0.4。根据太阳活动的最小值,太阳黑子的估计数量很低。我们发现,对于MM(1650-1700)芯,(1)在常规数据库中,对应于太阳子午线观测的大部分无黑子记录可能是不可靠的。(2)在整个MM期间,活动日的比例仍然很低(低于0.3-0.4),表明太阳黑子活动水平很低。(3)(4)地核MM期太阳活动周期的长度为$9\pm 1$年,但存在不确定性。(5)MM期间的太阳黑子周期的大小被评估为低于5-10个太阳黑子数量; MM期间的高太阳周期的假设没有得到证实。
2015-03-26 astro-ph.SR
Long-Term Cyclic Variability of YZ CMi in the Context of Solar and Stellar Physics
根据1926 - 2009年的长期光度数据和照相测量,考虑了YZ CMi(M4.5Ve)耀斑星的活动表现,该耀斑星的自转周期为2.77天,属于一组活动饱和星。长期变化的年度平均亮度的恒星被发现在一个时间尺度为27.5年的振幅为$0.2 - 0.3^m$,表明在发展的表面不均匀性和很大程度上的表面斑点的最大活动。斑点在表面上分布不均匀,它们的浓度在某些间隔等于旋转周期的0.6个相位的间隔处较高。活动经度的恢复(可能的“触发器”效应)大约需要6年的时间。我们注意到这颗恒星的活动与典型的太阳和类太阳恒星的活动不同,这与它的动力学特征$P_{cyc}$和$P_{rot}$及其内部结构有关。
2019-02-01 astro-ph.SR
Turbulent magnetic fields in the quiet Sun: A search for cyclic variations
湍流的磁场充满了太阳大气的大部分体积。然而,它们的空间和时间变化仍然未知。自2007年以来,在当前的太阳极小期,我们定期监测太阳光谱中的几个波长区域,以寻找安静太阳中湍流磁场的变化。这些低于分辨率极限的场可以通过Hanle效应来检测,Hanle效应在磁场存在的情况下影响散射偏振特征(Q/I)。我们提出了一个描述我们的计划和第一个结果表明,这样的天气计划是补充日常SOHO磁图监测小规模磁场。
2010-03-22 astro-ph.SR
Changed Relation Between Radio Flux F10,7 And Some Solar Activity Indices During Cycles 21 - 23
通过对月平均值的分析,发现某些太阳活动指数与F10,7的相关系数Kcorr具有稳定的周期性。这些指数是:沃尔夫数、10,7厘米射电通量F10,7,0,1 - 0,8纳米背景、太阳总辐照度、Mg II紫外线指数(280纳米核心与机翼之比)和耀斑计数。分析了第21 - 23太阳活动周各年的这些太阳活动指数与F10,7的线性回归的相关系数。发现太阳活动指数与F10,7的年相关系数Kcorr值呈现周期性变化,稳定周期接近11年周期的一半(约5,5年)
2015-09-28 astro-ph.SR
Cyclic sunspot activity during the first millennium CE as reconstructed from radiocarbon
University of Oulu(奥卢大学);Nagoya University(名古屋大学);Max-Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系研究所)
本文利用放射性碳数据重建了公元1-969年的太阳黑子活动,揭示了774年极端太阳事件和650-730年大太阳最小值,发现91个太阳周期,平均周期长度为10.6年,但存在8-15年的变化,未发现超过11年周期的显著周期性。
2026-01-22 astro-ph.SR
Confinement of the solar tachocline by a cyclic dynamo magnetic field
太阳速跃层令人惊讶的薄度至今仍没有得到确切的理解。在众多可能的情况下,建议解释其径向约束,一个假设是基于麦克斯韦应力所施加的循环发电机磁场的太阳穿透皮肤深度以下的湍流对流区。我们的目标是评估在何种条件下(湍流水平的速跃层,发电机产生的领域,传播机制的强度),这种情况下可以实现在太阳速跃层。我们开发了一个简化的1D模型的上部速跃层的影响下的振荡磁场施加从上面。湍流输运用增强的湍流扩散(或反扩散)系数参数化。两个主要的过程中,被认为是湍流粘性传播或辐射传播。进行了广泛的参数研究,以建立物理参数制度下,速度跃层的磁约束,这是由于表面发电机场可以实现。我们已经探索了大范围的磁场振幅,粘度,欧姆扩散率和热扩散率。我们发现,对于大的,但仍然现实的磁场强度,差分旋转可以被抑制在上辐射区(因此速跃层限制),如果弱湍流存在(具有增强的欧姆扩散率$η> 10^{7-8} \, cm^2/s$),即使在存在辐射扩散。我们的研究结果表明,发电机磁场,在弱湍流的存在下,可以防止向内钻速跃层受到粘性扩散或辐射传播。
2017-03-07 astro-ph.SR
Is There a Synchronizing Influence of Planets on Solar and Stellar Cyclic Activity?
本研究通过分析太阳型恒星及M矮星数据并计算行星引力作用,证实系外行星不影响恒星周期形成,且太阳系质心位移与120年太阳黑子数序列未同步。
2024-08-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the interpretation of the long-term cyclic period variations in RR Lyrae stars
许多天琴座RR型星的脉动周期都有长期的变化,有些甚至是周期性的。这种行为可以归因于由看不见的同伴引起的光旅行时间效应(LTTE)。猛虎组织的解决方案往往建议非常偏心的轨道和最小的质量的同伴的顺序上的几个太阳的质量,因此,在黑洞的范围。我们讨论的可能性发生的RR Lyr-黑洞对和Z CVn的情况下,证明LTTE假设可以是假的一些二元候选人。
2018-09-10 astro-ph.SR
Cyclic variations in the periods of RR Lyr stars
我们在这里报告的两种类型的周期变化,可以观察到的周期RR天琴座恒星,即,Blazhko和光时间效果。前者是通过研究天琴座RR本身记录的振幅变化来研究的,首先是开普勒,然后是“非常微小的望远镜”(VTT)网络。后者是基于对最有希望的候选者KIC 2831097的新光谱观测。在用TAROT望远镜观测到的天琴座RR星中开始寻找双星候选者也被宣布。
2018-01-29 astro-ph.SR
Cyclic magnetic activity due to turbulent convection in spherical wedge geometry
我们报告的模拟湍流,旋转,分层,磁流体动力学对流球楔几何形状。一个初始的小规模,随机的,弱振幅的磁场被放大了几个数量级的模拟过程中,形成振荡的大规模领域中的饱和状态的发电机。差异旋转是太阳一样的(快赤道),但既不相干的纬向极向环流,也没有近地面切变层的发展,在这些运行。除了纬度50度以外的磁极分支外,我们还首次在纬度20度附近发现了明显的赤道分支,这让人想起了太阳周期。
2013-11-18 astro-ph.SR
Cyclic Variability in Brightness of the Young Solar Analog BE Ceti
本研究分析年轻类太阳恒星BE Cet 1977-2019年测光数据,发现其平均亮度存在6.76年周期变化,揭示了自转光变振幅随活动周期的变化及耀斑事件。
2023-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Cyclic variations with twice the accretion disk precession period in the old nova V603 Aquilae
一系列密集的长时间和高时间分辨率的光变曲线的老新星V603 Aql,覆盖22个夜晚(其中19个是连续的),进行了分析,以确定和表征的时间尺度上的变化小时和天。众所周知的3.5小时调制,在过去观察过多次,被认为是由于一个长期持续的,尽管不完全稳定的超级驼峰,在0.1453天的周期和0.062马格的振幅恢复。最有趣的是,然而,是以0.050 mag的幅度和5.85天的周期检测高度显著的亮度变化,其具有非常高的精度,等于在轨道周期和超级峰周期。后者一般解释为偏心吸积盘的进动周期。这些长期变化的起源仍然未知。
2018-02-22 astro-ph.SR
Six decades of TIGRE and Mount Wilson chromospheric monitoring in the H and K lines: The quest for an understanding of solar-type activity
Hamburger Sternwarte, Universität Hamburg(汉堡天文台,汉堡大学);Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学)
通过分析超过五十年的太阳和百余颗类太阳恒星的S指数时间序列,发现比太阳更活跃的恒星更可能呈现周期性变化且周期更规则,而太阳处于周期恒星S指数的低端,暗示其可能进入不稳定阶段,并识别出18颗比太阳更不活跃的恒星作为其遥远未来的预演。
2026-06-26 astro-ph.SR
Evolution of solar wind sources and coronal rotation driven by the cyclic variation of the Sun's large-scale magnetic field
本文利用WSO、MDI和HMI磁图分解球谐函数并结合PFSS外推,揭示太阳大尺度磁场周期变化如何调制开放磁通足点纬度、太阳风旋转速率及日冕拓扑,并提出四极子与偶极子能量比可作为研究类太阳恒星日冕的代理指标。
2023-09-19 astro-ph.SR
On the Origin of Solar Torsional Oscillations and Extended Solar Cycle
我们提出了一个太阳内部动力学和发电机的非线性平均场模型,它再现了观测到的太阳全球磁场的周期变化,以及差异旋转和纬向环流。使用这个模型,我们解释,为第一次,延长22年的太阳扭振模式,观察传播的纬向变化的角速度从高纬度到赤道的时间等于完整的发电机周期。在文献中,这种效应通常被归因于所谓的“延长的太阳周期”。与普遍接受的观点一致,我们的模型表明,扭转振荡可以由作用于湍流角动量输运的磁场效应和大尺度洛伦兹力的组合驱动。我们发现,22年的模式的扭转振荡,可以从一个重叠的后续磁周期和磁淬火的对流热输送的综合效果。后者的影响,在太阳黑子形成区的纬向环流的周期性变化的结果,与日震学的结果。纬向环流的变化与其他驱动因素的扭转振荡保持其迁移到赤道在22年的磁周期,导致观察到的扩展模式的扭转振荡。
2019-11-20 astro-ph.SR
Investigating the origin of cyclical spectral variations in hot, massive stars
已知OB星表现出各种类型的风变率,如在其紫外光谱中检测到的,其中是无处不在的离散吸收分量(DAC)。这些功能已与大规模的方位角结构从风的底部延伸到其外部区域:共转相互作用区(CIR)。关于哪些物理过程可能扰动恒星表面并产生CIR,有几种相互竞争的假设,包括磁场和非径向脉动(NRP),本文的主题特别强调前者。虽然大规模的磁场被排除在外,磁点值得进一步研究,无论是在观测和理论前沿。
2013-10-12 astro-ph.SR
Solar and Solar-type Stars Atmosphere's Activity at 11-year and Quasi-biennial Time Scales
我们研究了新的同步观测的光球和色球辐射的33个太阳型恒星和太阳在香港的项目,在过去的20年中进行的通量变化。除了威尔逊山天文台发现的已知的11年时间尺度的恒星色球发射周期变化外,我们还发现了一种类似于太阳辐射准两年变化的递归现象。给出了在准两年尺度上恒星辐射通量变化周期的计算结果。
2011-02-19 astro-ph.SR
Solar cycle variation in solar irradiance
过去40年从空间进行的大量测量表明,太阳辐照度与11年太阳活动周期之间存在着明显的相关性。将太阳辐照度变化与光球磁性联系起来的模型在解释这些观测中的大多数明显趋势方面取得了重大进展。然而,在绝对辐射测量、长期变化和太阳周期变化的光谱依赖性方面,不同的测量和模型之间存在持续的差异。我们提出了太阳辐照度测量和模型的概述,并讨论了调和两者之间的分歧的关键挑战。
2014-07-16 astro-ph.SR
Machine Learning-Based Characterization of Solar p-Mode Frequency Shifts during Solar Cycle 25
University of Sheffield(谢菲尔德大学);National Solar Observatory(国家太阳观测站)
本文利用时间序列分析和机器学习方法,研究太阳第25个太阳活动周期中p模频率偏移特征,以改善太阳内部动力学模型与日球层等离子体条件的联系,并为空间天气预报提供独立指标。
2026-04-22 astro-ph.SR
Geomagnetic Semiannual Variation Is Not Overestimated and Is Not an Artifact of Systematic Solar Hemispheric Asymmetry
Mursula等人[2011年](MTL11)认为,太阳风活动存在22年的变化,再加上一年中地球日面纬度的变化,导致在几个太阳周期中获得的平均地磁活动出现明显的半年变化。他们的结论是,观测到的半年变化被严重高估,很大程度上是这种推断的22年变化的人工制品。我们展示:(1)地磁活动或太阳驱动力不存在随太阳极场极性而变化的系统性交替年变化,(2)地磁活动的世界时变化始终具有二分假说的特征印记,而不是MTL 11建议所要求的轴向假说的特征印记,(3)半年变化不是人为因素,没有被高估,也不需要修正。
2011-05-16 astro-ph.SR
The Structure of the Solar Cycle and of the Activity Cycles of Late-Type Stars
本文提出考虑太阳磁场奇阶带谐项可改进太阳活动周描述,既能更准确预测太阳近期周期活动演化,也为监测类太阳恒星辐射以获取其磁场新信息提供了观测方案。
2023-11-01 astro-ph.SR
Hemispheric Distribution of Solar Active Regions During Solar Cycles 23-25
本研究利用数目、面积和磁通量三项参数,分析了太阳活动周23-25期间活动区的半球分布,发现显著不对称性及周依赖性,为预测太阳活动强度和理解恒星活动提供了新见解。
2025-04-24 astro-ph.SR
Stellar dynamos in the transition regime: multiple dynamo modes and anti-solar differential rotation
已知类太阳恒星的全球和半全球对流发电机模拟显示了从反太阳(快极,慢赤道)到类太阳(快赤道,慢极)的差异旋转(DR)的过渡,以增加旋转速率。在后一个政权的发电机解决方案可以表现出规则的循环模式,而在前一个,只有固定或时间不规则的解决方案已获得至今。在本文中,我们提出了一个半全球发电机模拟的过渡区,表现出两个共存的发电机模式,循环和固定的,都是动态显着的。我们试图了解这样的发电机是如何通过分析大尺度流动特性(DR和纬向环流)与湍流输运系数与试验场方法得到的驱动。无论是$αΩ$发电机波还是平流主导发电机都不能解释平均磁场的周期和传播方向。此外,我们发现,$α$效应是可比的,甚至更大的$Ω$效应产生的环形磁场,因此,发电机似乎是$α^2Ω$或$α^2$型。我们进一步发现,有效的大规模流动显着改变湍流泵。
2019-11-22 astro-ph.SR
Power spectra of solar brightness variations at different inclinations
冷恒星表面的磁性特征导致了它们亮度的变化。太阳的这种变化已经被广泛研究。最近的行星狩猎太空望远镜允许测量数十万其他恒星的亮度变化。新的数据提出了一个问题,即太阳作为一颗变星有多典型。然而,把太阳的变化性放在恒星的背景下,从近赤道平面进行太阳观测的偏差,而恒星在所有可能的倾角进行观测。我们模拟太阳亮度的变化,从天到年的时间尺度,因为他们将在不同的倾角观察。特别是,我们考虑的倾斜太阳亮度变化的功率谱的影响。在恒星测量中常用的几个通带的变化计算。我们采用表面通量输运模型(SFTM)来模拟随时间变化的空间分布的磁性功能的近和远侧的太阳。然后,该分布被用于按照SATIRE(光谱和总辐照度重建)方法计算太阳亮度变化。我们已经量化了倾斜对太阳亮度变化的影响,时间尺度下降到一天。因此,我们的研究结果可以使太阳亮度记录直接与行星狩猎太空望远镜获得的记录相媲美。此外,我们将太阳亮度变化分解为源于太阳自转和磁特征演化的分量。
2020-02-25 astro-ph.SR
Long-term trends in the solar activity. Variations of solar indices in last 40 years
分析了近40年来几个太阳活动指数(AI)的长期变化。研究了表征太阳大气不同区域通量的大气指数。我们考虑的太阳指数之间的相互关系是基于1950年至1990年期间它们之间的关系的研究。这一时期涵盖活动周期19 - 22,其特点是指数之间的关系相对稳定。我们已经研究了这些指数的归一化变化,在最近的时间与它们的值已计算出的帮助下,在1950年至1990年的无线电范围内的波长为10.7厘米(F10.7)的太阳辐射。对23 - 24太阳活动周的归一化AI(AIFF)变化时间序列的分析表明,不同指数的长期变化趋势不同。我们认为,近40年来标准化SSN、F530.3和耀斑指数的急剧下降可能与光球层(SSN)和日冕(日冕指数和耀斑指数)中大尺度磁场强度的下降有关。
2018-12-31 astro-ph.SR
Study of Different Solar Cycle Variations of Solar Energetic Particles and Cosmic Rays by Despiking ACE/SIS Heavy-Ion Fluxes
宇宙射线(CR)包括银河宇宙射线(GCR)和异常宇宙射线(ACR)。航天器观测的质子和重离子CR通量数据经常受到太阳高能粒子(SEP)事件的严重污染。在这项工作中,我们从ACE/SIS航天器观测的CR分离SEP与自动削峰算法,所以我们能够研究不同的变化的SEP和CR在一个太阳周期。特别地,我们研究了SEP和CR的元素比、第一电离势依赖性和元素依赖性以及信息熵。从而对高能粒子的不同组成、起源、输运过程等有新的认识。
2013-12-09 astro-ph.SR
A new way to infer variations of the seismic solar radius
我们表明,从太阳的远侧到正面传播的波的平均相位,如地震全息测量,随时间而变化。这一变化与太阳活动周期密切相关,并与最近关于太阳地震半径变化的其他结果相一致。我们观察到的相位变化对应于从太阳最大值到太阳最小值的地震太阳半径的几公里差异,这与全球日震学研究的推论一致。
2009-02-06 astro-ph.SR
Long-term variations of solar magnetic fields derived from geomagnetic data
太阳黑子是太阳表面与强磁场有关的暗点。太阳黑子的数量、面积和亮度被认为反映了太阳磁场的强度,并经常被用作其长期变化的替代指标。然而,太阳黑子参数和太阳磁场之间的相关性并不是恒定的,并且这些相关性变化的原因和时间分布并不十分清楚。因此,在没有仪器测量的情况下,不能单独使用太阳黑子数据来推导太阳黑子磁场的变化。但地球是一种探测器,对太阳磁场的表现形式行星际扰动作出反应,因此地磁活动记录可以作为重建过去太阳磁场演化的诊断工具。在本研究中,我们结合太阳黑子和地磁资料来估计太阳黑子磁场的长期变化。
2013-07-30 astro-ph.SR
Solar-cycle variation of sound speed near the solar surface
我们提出的证据表明,声速随太阳活动的变化有一个两层的配置,类似于下面的一个活动区,其中包括一个负层附近的太阳表面和一个积极的一层的下面的第一个。利用SOHO上的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)观测到的太阳活动周期23的最小值和最大值之间的频率差,确定了从对流层底部到太阳表面以下几毫米处的声速变化。我们发现,在我们的测定极限(5.5毫米),在太阳极大时的声速小于太阳极小时的声速。在较大的深度,在太阳能最大的声速大于在太阳能最小和他们的差异随深度增加,直到~10微米。在这个深度,相对差异小于在最低深度测定观察到的值的一半。在较深的地层中,它随着深度缓慢下降,直到最大和最小活动之间没有差异。
2011-12-07 astro-ph.SR
Wavelet-analysis of series of observations of relative sunspot numbers. The dependence of the periods of cyclic activity on the time at different time scales
本文应用连续小波变换的方法对太阳黑子相对数观测资料进行了高质量的时频分析。这些数据的小波分析揭示了以下模式:在同一时间有几个活动周期变化很大,从准两年期到百年期。太阳活动的这些相对低频的周期性变化逐渐改变了不同周期的时间周期值。这种现象在每个活动周期中都可以观察到。
2015-12-13 astro-ph.SR
Differential Rotation in Solar Convective Dynamo Simulations
利用磁流体动力学(MHD)方法模拟了太阳辐射扩散热驱动下的旋转太阳对流包层中的对流发电机。该模拟类似于Fan & Fang(2014)中报道的模拟,但具有进一步降低的粘度和磁扩散。由此产生的对流发电机产生了一个大尺度的平均场,表现出类似的不规则的周期性行为和极性反转,并自洽地保持了类似太阳的差异旋转。类太阳差异旋转(赤道旋转更快)的主要驱动力是雷诺应力导致角动量从旋转轴向外净传输,我们发现这种传输随着粘度降低和磁扩散而增强。
2015-12-25 astro-ph.SR
Multi-scale harmonic model for solar and climate cyclical variation throughout the Holocene based on Jupiter-Saturn tidal frequencies plus the 11-year solar dynamo cycle
自1749年以来的太阳黑子记录由三个主要周期组成(9.98,10.9和11.86年)。边频率与木星和土星的大潮周期(9.93年)和木星的潮汐恒星周期(11.86年)有关。基于上述两个行星潮汐频率和木星和土星行星潮汐相的确切日期,加上理论上推导的10.87年中心周期,简化的谐波成分模型揭示了大约115年,61年和130年的复杂准周期干扰/拍频模式,加上大约983年的准千年大拍频周期。我们发现,在用于重建太阳活动的宇宙起源记录和整个全新世的代理气候记录中发现了等效的同步周期。准长期拍振荡后报合理以及已知的长期低太阳活动在上个千年称为奥尔特,沃尔夫,斯波勒,蒙德和道尔顿极小期,以及17 115年的长期振荡发现在过去2000年的温度重建。千禧年三频拍周期后推相当于12,000年的太阳和气候周期。1900-1920年和1960-1980年的长期太阳极小期,1870-1890年,1940-1950年和1995-2005年的长期太阳极大期,以及20世纪的长期上升趋势被恢复:这种调制趋势与某些太阳代理模型非常一致,与ACRIM TSI卫星复合材料和自1850年以来的全球表面温度调制。该模型预测在2020-2045年期间将出现一个新的延长的太阳极小期,这将是由61年和115年重建周期的极小期产生的。太阳和气候振荡与行星运动有关,而且,它们的时间可以合理地追溯和预测几十年,几个世纪和几千年。Smyth…
2012-03-19 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Internal-cycle variation of solar differential rotation
利用Suzuki在1998年和2012年以及Pulkkinen $\&$ Tuominen在1998年测量的年平均自转率的纬向分布,研究了太阳差异自转的内周变化。太阳赤道的自转速度似乎从第10周开始下降。太阳差自转系数$B$代表自转的纬向梯度,在太阳活动周极小期之后的几年内,其值小于极大期之后的几年,在极大期之后的几年内,其值达到峰值。太阳自转速率的内周变化与系数$B$的变化在轮廓上看起来相似。提出了一种新的解释,以解决这样一个太阳周期相关的太阳自转速率的变化。弱磁场可能更有效地反映分化在低纬度与高纬度与低转速比,和强磁场可能更有效地抑制分化在相对低的纬度比在高纬度。这种内旋回变化是地表扭振型纬向迁移和强磁活动对分异的压制共同作用的结果。
2013-05-17 astro-ph.SR
On the magnetic field required for driving the observed angular-velocity variations in the solar convection zone
一个假定的随时间变化的无环流磁场配置推断在赤道段的太阳对流区从日震推断的角速度变化,假设占主导地位的动态是角加速度所产生的方位角麦克斯韦应力施加的字段,其表面值是一致的光球视线测量。
2012-10-11 astro-ph.SR
Heliolatitude and time variations of solar wind structure from in situ measurements and interplanetary scintillation observations
太阳风的三维结构及其随时间的演化是日光层建模和高能中性原子观测解释所必需的。我们提出了一个模型来检索太阳风结构的日纬度和时间,使用所有可用的和互补的数据源。我们确定了太阳风速度的日纬度结构的年时间网格上的过去1.5个太阳活动周的基础上,遥感观测的行星际赤纬,在现场外的黄道测量从OMNI-2数据库,并在现场黄道测量。由于黄道外太阳风密度结构的现场信息只能从行星际闪烁观测中获得,因此本文推导了太阳风速度与密度的相关公式,并利用行星际闪烁观测中的太阳风速度信息反演了太阳风密度的三维结构。利用太阳风密度和速度随时间的变化以及太阳纬度,在稳态H原子近似下,计算了太阳风通量、动压和电荷交换率的变化。
2012-04-04 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
The nature of solar brightness variations
太阳亮度在时间尺度上从几分钟到几十年不等。确定这种变化的来源,通常被称为太阳噪声,具有重要意义,原因有多个:a)它是限制太阳振荡检测的背景,b)太阳亮度的变化是地球气候系统的驱动因素之一,c)它是恒星变化的原型,这是检测太阳系外行星的重要限制因素。在这里,我们表明,最近在模拟和观测太阳方面的进展使人们最终有可能查明太阳噪声的来源。我们利用太阳动力学天文台的高节奏观测和SATIRE模型来计算太阳亮度的磁驱动变化。用MURAM程序计算了太阳表面不断演化的细胞颗粒图案所引起的亮度变化。我们发现,表面磁场和颗粒可以一起精确地解释太阳噪声的时间尺度从几分钟到几十年,即范围超过六个数量级的时期。这说明了迄今为止辐照度测量所解决或涵盖的所有时间尺度。我们证明,不需要其他来源的变异性来解释数据。CoRoT和开普勒最近对类太阳恒星的测量发现了类似于太阳的亮度变化,但模式的变化范围更广。我们的发现,太阳亮度变化可以用两个众所周知的来源详细复制,这将大大简化现有的CoRoT和开普勒以及预期的TESS和PLATO数据的未来建模。
2017-11-26 astro-ph.SR
Revisiting the solar tachocline: Average properties and temporal variations
速跃层被认为是太阳发电机运行的区域。利用MDI和GONG仪器提供的超过一个太阳周期的数据,我们不仅能够研究太阳速跃层的平均结构,而且还能够研究其时间变化。我们确定的速度跃层的属性作为时间的函数,通过拟合一个二维模型,考虑到纬度变化的速度跃层属性。我们确认,如果我们考虑速度跃层的中心位置,它是长的。我们的研究结果表明,在高纬度地区的速度跃层比赤道厚,使速度跃层的整体形状更加复杂。的速跃层的属性检查,整个速跃层的旋转速率的过渡,并在一定程度上的速跃层的位置,显示出一些时间上的变化。
2011-07-05 astro-ph.SR
Towards solar activity maximum 24 as seen by GOLF and VIRGO/SPM instruments
所有的p模参数随时间变化,作为对太阳磁活动周期性行为引起的变化的响应。在周期23和24之间的不寻常的长太阳活动最小值,其中的p-模式参数表现出不同的行为比表面磁代理,我们分析了由GOLF(在速度)和处女座(在强度)太阳作为一个星仪器SoHO上测量的低度p-模式参数的时间变化。然后,我们将我们的结果与其他活动代理进行了比较。
2013-01-29 astro-ph.SR
Variations in solar wind fractionation as seen by ACE/SWICS over a solar cycle and the implications for Genesis Mission results
我们使用ACE/SWICS的元素组成数据比较的变化,太阳风分馏的SWICS测量的最后一个太阳活动高峰期(1999年至2001年),太阳活动极小期(2006年至2009年)和期间的起源航天器收集太阳风(2001年底至2004年初)。我们区分我们的分析方面的太阳风制度(即起源于流间或日冕洞流,或日冕物质抛射)。将丰度归一化为低FIP离子镁以揭示归一化为高FIP离子时不明显的相关性。我们发现,相对于镁,其他低FIP元素是可测量的分馏,但分馏的程度并没有显着变化的太阳周期。对于高FIP离子,分馏在太阳周期的变化是显着的:最大的Ne/Mg和C/Mg,O/Mg,和最少的He/Mg。当丰度比作为太阳风速度的函数进行检查时,我们发现了很强的相关性,与显着的观察,分馏的程度遵循质量依赖的趋势。我们讨论了纠正成因样本返回结果的光球丰度的影响。
2015-08-19 astro-ph.SR
Magnetic field variations and the seismicity of solar active regions
日冕的动力学变化已被证明是非常重要的诱导地震波进入光球。已经提出了它们产生的不同机制。在这项工作中,我们探讨了磁场力作为合理的机制,产生太阳地震提出的哈德逊,费舍尔和Welsch。我们提出了一个空间和时间分析的视线磁场变化引起的地震活跃的2003年10月29日和2005年1月15日太阳耀斑,并比较这些结果与其他支持的意见。
2009-02-27 astro-ph.SR
Temporal Variations of High-Degree Solar p-Modes from GONG and MDI
我们研究的振幅和高度声学模式的宽度在安静和活跃的太阳应用环形图技术的GONG+和MDI多普勒在下降阶段的周期23的时间变化。在太阳活动的下降阶段,振幅的增加和线宽的减小与以前的研究是一致的。模式参数中类似的太阳周期趋势也出现在平静太阳区域,但幅度减小。此外,从GONG+数据获得的振幅显示了太阳周期趋势的长期变化。
2010-12-23 astro-ph.SR
Unexpected solar-cycle variation of acoustic mode power in Sun-as-a-star observations
我们研究太阳周期变化的功率在低度日震模式,从45年的观测与伯明翰太阳振荡网络,它提供了一个更强大的估计模式的功率比峰值拟合获得的分箱功率谱。在五分钟波段的声学模式功率的太阳周期的变化是清楚地看到。不寻常的是,尽管第24周的表面磁活动比第23周弱得多,但两个周期在太阳活动最大时模功率的减少非常相似,这表明模功率和磁活动之间的关系比以前认为的要复杂得多。这与模式频率相反,模式频率显示出与活动的强烈相关性,不同太阳周期的响应之间只有细微的差异。
2022-05-31 astro-ph.SR
Cyclic and Long-term Variation of Sunspot Magnetic Fields
利用威尔逊山天文台(MWO)的观测资料,研究了1920 ~ 1958年太阳黑子场强的长期变化。按照类似于Pevtsov等人(2011)的改进方法,对于每个观测周,我们选择一个具有该周测量的最强场强的单个太阳黑子,然后计算这些周最大场强的月平均值。这些数据显示了峰值场强的太阳周期变化,振幅约为500-700高斯(G),但没有统计上显著的长期趋势。接下来,我们使用皇家格林威治天文台(RGO)的太阳黑子观测数据来建立第15-19周太阳黑子面积和太阳黑子场强之间的关系。然后,使用这种关系来创建一个代理的峰值磁场强度的基础上,从1874年到2012年初的RGO和美国空军/NOAA网络的太阳黑子面积。在这段时间内,磁场代用品显示出一个明显的太阳周期变化,幅度为500-700 G,长期趋势较弱。从1874年到1920年左右,磁场代用指标的平均值增加了约300-350 G,在1920-1960年出现一个大的极大值之后,它减少了约300 G。使用磁场强度的代理作为参考,我们将MWO场测量值缩放到Pevtsov等人(2011)中的磁场测量值,以构建从1920年到2012年初的最大太阳黑子场强度的组合数据集。这一组合数据集显示出强烈的太阳周期变化,没有明显的长期趋势(对数据进行线性拟合得出的斜率为$-0.2\pm$ 0.8 G年$^{-1}$)。另一方面,在太阳活动周期最小值时观测到的太阳黑子场强峰值在…
2013-01-25 astro-ph.SR
Solar gravitational energy and luminosity variations
由于太阳内部质量分布和速度变化率的不均匀性,太阳的外形在纬度上会发生畸变。在本文中,我们分析的后果,在这个数字上的光度的时间变化。为此,我们使用太阳总辐照度(TSI)作为光度的指标。考虑到大多数作者已经用磁网络(斑点和光斑)解释了TSI调制的最大部分,而不是全部,我们可以对半径和有效温度变化(dR,dT)设置约束。然而,计算表明,太阳辐照度调制的幅度是非常敏感的光球温度变化。为了了解我们的最佳拟合与Livingston等人(2005)最近的观测结果之间的差异,显示在太阳周期期间没有有效的表面温度变化,我们研究了辐照度建模中的小有效温度变化。我们强调了(dR,dT)-参数平面中的相移(相关或与辐射相关的半径和辐照度变化)。我们进一步得到了太阳半径周期变化幅度的上限,从引力能的变化推断。我们的估计是一致的日震半径的观测,通过分析f-模式的频率和观测的基本光球温度在基特峰。最后,我们提出了一种机制来解释微弱的变化,太阳形状由于磁压力的变化,修改颗粒的大小。这一机制得到了我们对非球面度-光度参数的估计的支持,这意味着对流传热仅在太阳的最外层有效。
2009-09-01 astro-ph.SR
Solar-cycle and Latitude Variations in the Internetwork Magnetism
宁静太阳磁场的重要性在于,它总是或多或少地存在,作为能量的恒定提供者,独立于太阳周期阶段。关于平静太阳磁性的公开问题包括与其起源有关的问题。大多数人认为,局部发电机作用是产生这种现象的机制,这一事实意味着,在太阳表面的任何位置和任何时间,平静的太阳磁场几乎是相同的。许多著作声称安静的太阳根本没有任何变化,尽管其中一些对这一说法提出了质疑,并发现了安静太阳磁性周期变化的温和证据。在这项工作中,我们发现了明显的变化,在互联网络的磁性都与纬度和太阳周期。就纬度而言,我们发现平均磁场向太阳两极增加。我们还发现长期的变化,在磁盘中心和太阳两极的平均磁场,这两个变化几乎是相关的。这些发现并不支持本地发电机作用是安静太阳磁场的唯一工厂的想法。
2023-02-15 astro-ph.SR
Explaining the variation of the meridional circulation with the solar cycle
观测发现,太阳的纬向环流随太阳活动周期而变化,在太阳活动极大期变得更慢。我们解释这一点,通过构建一个理论模型,其中方程的纬向环流(涡度方程的$ϕ$组件)耦合的通量输送发电机模型的方程。我们发现,洛伦兹力的发电机产生的磁场可以减缓\MC \在太阳极大期与观测广泛一致。
2018-09-18 astro-ph.SR
Properties of filament in Solar cycle 20-23 from McIntosh database
暗条是悬挂在日冕中的一种冷而致密的结构。暗条的喷发通常与日冕物质抛射(CME)有关,对空间天气产生不利影响。因此,近年来对长丝的研究引起了人们的广泛关注。活动区(AR)磁双极的倾斜角是太阳发电机中的一个重要参数。它决定了环形磁场到极向磁场的转换效率。灯丝总是在极性反转线(PIL)上形成。因此,暗条倾角的研究可以为太阳磁场的产生提供有价值的信息。我们利用麦金托什档案数据研究了灯丝的倾斜角和其他性质。我们用一条直线来拟合每根灯丝,以估计它的倾斜角。我们研究了平均倾角随时间的变化。正、负倾角暗条的纬度分布表明,南半球以正倾角暗条为主,北半球以负倾角暗条为主。我们分别研究了低纬和高纬平均倾角的变化。暗条数随时间变化的研究表明,总暗条数和低纬暗条数随太阳活动周期呈周期性变化。高纬度地区的花丝数量较少,时间变化也呈周期性。我们还研究了不同纬度标准下暗条的南北不对称性。
2018-12-06 astro-ph.SR