A comparison of coronal mass ejection models with observations for two large CMEs detected during the Whole Heliosphere Interval
本文用灾变(CA)和爆发通量绳(EF)模型对全日层间隔(WHI)观测到的两次主要的日冕物质抛射(CME)进行了比较。我们的目标是通过模拟这些观测良好的CME,并比较理论和观测数据的预测来测试CME的两种不同机制。本研究选择的两次日冕物质抛射分别发生在2008年3月25日和4月5日。对于3月25日的事件,在CME开始期间观察到了M1.7级耀斑,灯丝喷发以及硬X射线(HXR)和软X射线(SXR)发射。观测到的CME运动学和SXR光变曲线与EF模型比与CA模型更符合。对于4月5日的事件,SXR光变曲线显示出多次增强,其中一些时间上与连续的侧环增亮和喷发后源区的多个足点一致。侧环多次增亮和喷发之间的物理联系无法从数据中确定。这两个模型产生的观测一致的运动学配置文件,EF模型正确地预测了第一次排放增强。这两种模型都不包括配方中的多个增亮。
2015-12-22 astro-ph.SR
Rotation of a Stealth CME on 2012 October 5 Observed in the Inner Heliosphere
本研究观测2012年10月5日的暗条CME,通过GCS重构等方法发现其在日球层内持续旋转、倾角增大,凸显了STEREO/HI观测的价值及倾角变化对空间天气的意义。
2023-10-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Evolution of CME Properties in the Inner Heliosphere: Prediction for Solar Orbiter and Parker Solar Probe
利用来自1天文单位监测器、行星探测器、太阳神和太阳系的数据,通过统计研究,我们知道日冕物质抛射(CME)内部的磁场和等离子体量随距离的演化。这并不包括最内层的日光层,低于0.29天文单位,那里还没有公开的数据。在这里,我们描述了模拟的日冕物质抛射的性质的演变在日光层内使用两种不同的启动机制。我们比较了这些属性的径向演变与统计研究的基础上,在日光层内的观测太阳神和信使发现。我们发现扭曲磁绳和扭曲CME的径向尺寸和磁场强度的演化几乎没有区别。这些性质的演变也与过去的研究,主要是最近的统计研究使用现场测量和使用远程观测的日冕物质抛射的研究是一致的。
2019-10-10 astro-ph.SR
Observation and modeling of complex transient structure in heliosphere followed by geomagnetic storm on May 10-11, 2024
本研究针对2024年5月强地磁暴相关的复杂CME/ICME结构,结合多阶段观测数据,采用锥模型与DBM运动学方法构建日光层传播模型,验证了模型与观测的一致性,为复杂日冕物质抛射的地球效应研究提供支撑。
2025-01-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Over-expansion of coronal mass ejections modelled using 3D MHD EUHFORIA simulations
日冕物质抛射(CME)是在太阳附近观测到的大规模喷发。它们正在穿越日光层,并可能与地球环境相互作用,造成干扰,甚至损坏新技术仪器。大多数时候,它们的物理条件(速度、密度、压力)只能在太空中的一个点进行测量,不可能获得这些参数在从太阳到地球的旅程中变化的信息。我们的目标是了解一组三个特定快晕日冕物质抛射的内部物理参数的演变。这些日冕物质抛射是在2002年7月15日至18日之间发射的。令人惊讶的是,在地球附近观测到的相关行星际日冕物质抛射(ICME)的等离子体密度很低,在一种情况下甚至非常低。我们利用EUHFORIA模型模拟了CME在背景太阳风中的传播。我们在0.1天文单位处设置了初始条件,首先用锥模型,然后用线性无力spheromak模型。通过调整CME的初始参数,得到了ICME的速度、密度和到达时间的模拟结果与观测值之间的较好的一致性。特别是,这是通过增加初始磁压力,使快速膨胀是在内部日光层诱导。这意味着发展首先,我们表明,一个磁配置与力的平衡接近太阳减轻EUHFORIA假设有关的初始匀速。第二,过度膨胀的喷射磁配置在内部日光层是一个合理的起源在一些ICME中观察到的低密度在1 AU。现场观测到的极低密度可能是三个ICME中两个快速膨胀的日冕起源。
2022-07-07 astro-ph.SR physics.space-ph
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
Morphological and Kinematic Evolution of Three Interacting Coronal Mass Ejections of 2011 February 13-15
2011年2月13日至15日,STEREO的日冕仪(COR)记录到了3次连续发射的CME。这些日冕物质抛射提供了一个机会,从多个有利位置研究其几何和运动学演变。在本文中,我们研究的差异,在几何演化的慢速和快速的日冕物质抛射在其传播过程中的日光层。我们还使用STEREO/SECCHI COR和日光层成像仪(HI)观测研究它们的相互作用和碰撞。我们已经发现了2月15日和14日CME之间的相互作用和碰撞的证据,分别在COR 2和HI 1 FOV,而2月14日的CME捕获2月13日的CME在HI 2 FOV。通过估算这些CME的真实质量,并利用它们碰撞前后的动力学,研究了碰撞阶段它们之间的动量和能量交换。我们将2月14日和15日观测到的CME之间的碰撞的性质归类为非弹性的,接近弹性制度。将成像观测结果与现场观测结果相结合,发现日冕物质抛射体在日球层碰撞后相互靠近,并被WIND探测器在L1处的现场观测结果识别为不同的结构。我们的研究结果突出了HI观测在研究CME-CME碰撞以改进空间天气预报方面的意义。
2014-08-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Application of a Modified Spheromak Model to Simulations of Coronal Mass Ejection in the Inner Heliosphere
行星际日冕物质抛射(ICME)以通量绳的形式起源于太阳附近,其磁场决定了其地球效应。因此,强大的磁通绳为基础的模型CME进行磁流体动力学(MHD)模拟旨在空间天气的预测。我们提出了一个修改的spheromak模型,并证明其适用于CME模拟。在该模型中,模拟日冕物质抛射的极向和环向磁通量以及螺旋度符号等性质可以通过一组输入参数来控制。我们提出了一个鲁棒的技术引入CME与一个适当的速度到一个背景,MHD解决方案描述的太阳风在内日球层。通过参数研究,我们发现日冕物质抛射的速度更依赖于它的极向磁通而不是环向磁通。我们还表明,日冕物质抛射的速度增加其总能量,让我们控制其初始速度。我们进一步证明了该模型的适用性CME-CME碰撞的模拟。最后,我们使用这个模型来模拟2012年7月12日的CME和比较等离子体的性质在1 AU的观测。预测的日冕物质抛射的性质与观测数据吻合较好。
2020-02-24 astro-ph.SR physics.space-ph
Deriving the radial distances of wide coronal mass ejections from elongation measurements in the heliosphere - Application to CME-CME interaction
我们提出了一般的考虑有关推导的径向距离的日冕物质抛射(CME)的伸长角测量,如SECCHI和SMEI提供的,侧重于测量的日光层成像仪2(HI-2)的视野(即过去0.3 AU)。这项研究是基于一个三维(3-D)磁流体动力学(MHD)模拟的两个CME观测SECCHI在2007年1月24日至27日。具有合成HI图像的3-D模拟,我们能够比较用于从伸长角导出CME位置的两种基本方法,即所谓的“P点”和“固定Φ”近似。我们确认,类似的工作,这两种方法,而有效的最内层日光层,产生越来越大的错误HI-2的视野快速和广泛的日冕物质抛射。使用一个简单的模型的日冕物质抛射作为一个不断扩大的自相似球,我们推导出一个解析关系的伸长角和径向距离宽日冕物质抛射。这种关系只是“P点”和“固定Φ”近似的调和平均值,其目的是通过锥模型或磁绳形状补充CME的3-D拟合。当我们将视线的结果与MHD模拟的结果进行比较时,它证明了更好地获得模拟CME的运动学。基于这种近似,我们重新分析了2007年1月26日至27日的J图(时间延长图),并提出了第一个观测证据,CME的合并是与动量交换从快速喷射到较慢的一个由于传播的冲击波与快速喷发通过缓慢喷发。
2009-09-02 astro-ph.SR
Rotation and interaction of the September 8 and 10, 2014 CMEs tested with EUHFORIA
本文利用EUHFORIA模拟2014年9月两次连续CME的相互作用,发现CME2在低日冕发生显著旋转,且CME-CME相互作用可在鞘区形成具有地球效应的磁场旋转,解释了1 au处原位观测与爆发时预测不一致的原因。
2023-05-11 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic simulation of coronal mass ejections using interplanetary scintillation data observed from radio sites ISEE and LOFAR
行星际闪烁(IPS)是探测行星际空间日冕物质抛射(CME)的有效工具。全球磁流体动力学(MHD)模拟的日光层,这通常是用来预测的CME的到来和地理有效性,可以改善使用IPS数据。在这项研究中,我们展示了一个MHD模拟,包括IPS数据从多个站,以改善CME建模。2017年9月9日至10日发生的CME是在2017年9月10日至12日期间使用名古屋大学空间地球环境研究所(ISEE)的低频阵列(LOFAR)和IPS阵列进行观测的,因为它们通过内日光层进行跟踪。我们模拟CME的传播使用全球MHD模拟,SUSANOO-CME,其中CME被建模为spheromak,和IPS数据合成的模拟结果。MHD模拟表明,日冕物质抛射在行星际空间合并,形成了复杂的IPS g级分布的天空地图。我们发现,与仅从ISEE站点拟合这些模拟时的测量结果相比,最适合LOFAR和ISEE数据的MHD模拟提供了更好的CME重建以及对其到达地球的更好预测。在本研究中,更多的IPS数据从多个站在不同的地方时间,可以帮助重建的全球结构的CME,从而改善和评估CME的模拟。
2022-09-26 astro-ph.SR physics.space-ph
Assessing the collision nature of coronal mass ejections in the inner heliosphere
过去很少有人尝试去理解相互作用的日冕物质抛射(CME)的个别情况下的碰撞。我们选择了8例相互作用的日冕物质抛射,并估计其传播和扩张速度,影响方向和质量利用日冕和日光层成像观测。使用这些估计,忽略其中的误差,我们发现碰撞的性质对于2种情况是完全非弹性的(例如,2012年3月和11月),2例无弹性(例如,2012年6月和2011年8月),1例弹性(例如,2013年10月)和超弹性3例(例如,2011年2月、2010年5月和2012年9月)。在估计的方向、角宽度和碰撞前速度方面存在很大的不确定性的情况下,2012年3月和11月发生完全非弹性碰撞的概率分别为98%-60%和100%-40%,为其他性质的碰撞保留了一定的概率。类似地,2012年6月的情况下,非弹性碰撞的概率在95%-50%之间,2011年8月的情况下为85%-50%,2013年10月的情况下为75%-15%。我们注意到2011年2月、2010年5月和2012年9月CME的超弹性碰撞概率分别在90%-75%、60%-45%和90%-50%之间偏离。虽然样本量很小,我们发现一个很好的依赖性碰撞的CME参数的性质。CME碰撞前参数对超弹性碰撞概率的影响大小依次为:CME的接近速度较低,CME的扩张速度较前一个CME快,碰撞阶段持续时间较长。
2017-07-26 astro-ph.SR
The State of the Heliosphere Revealed by Limb Halo Coronal Mass Ejections in Solar Cycles 23 and 24
我们比较的性质晕日冕物质抛射(CME),起源于接近肢体(中央子午线距离范围内60至90度)在太阳活动周期23日和24日,以量化的日光层状态对CME性能的影响。在第23和24周期中分别有44和38个肢晕。以太阳黑子数的周期平均值来标准化,第24周的边缘晕增加了42%。虽然作为一个群体的边缘晕是非常快的(平均速率1464公里s-1),周期24晕慢了26%比周期23晕。我们引入了一个新的参数,日心距离的CME前缘的时间CME成为一个完整的晕;这个高度是显着较短的周期24(由20%),并有一个较低的截止在6 Rs。这些结果表明,第24周CME比第23周CME更快、更慢地形成晕。另一方面,耀斑的大小是非常相似的,在两个周期,排除了可能的喷发特征,有助于不同的CME属性。总之,这项研究揭示了日球层总压降低的影响,这使得第24周期的CME比第23周期更快地膨胀并成为晕。我们的研究结果具有重要意义的CME在周期25(预计类似于周期24)的空间天气后果,并了解晕计数的差异报告的自动和手动目录。
2020-06-10 astro-ph.SR
Propagation of the 2012 March Coronal Mass Ejections from the Sun to Heliopause
2012年3月,太阳展示了非凡的活动。特别是,活动区NOAA AR 11429发射了一系列大的日冕物质抛射(CME),当它随太阳从东向西旋转时,STEREO成像。这些持续的喷发预计将产生一个席卷日光层的扰动物质的全球外壳。在地球附近观测到一组激波和行星际日冕物质抛射(ICME),并使用MHD模型从1 AU向外传播。瞬态流相互作用,这擦除源的记忆,并导致一个大的合并的相互作用区域(MIR)与前一个冲击。MHD模型预测,激波和和平号将在2013年4月22日左右达到120 AU,这与旅行者1号探测到的射电辐射周期和银河系宇宙射线的瞬态扰动时间吻合得很好。这些结果对于了解日冕物质抛射在外层日光层中的“命运”是很重要的,并提供了太阳风层顶位于距离太阳约120天文单位的信心。
2014-05-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Evolution and Consequences of Interacting CMEs of 2012 November 9-10 using STEREO/SECCHI and In Situ Observations
了解日冕物质抛射(CMEs)在日球层中的运动学演化,对于估计它们到达地球的时间具有重要意义。研究发现,日冕物质抛射在日球层传播过程中,当它们相互作用或碰撞时,运动学会发生变化。本文利用STEREO/SECCHI白光成像观测和WIND卫星原位观测资料,分析了2012年11月9日和10日先后发射的两次对地日冕物质抛射的碰撞和后相互作用特征。我们跟踪了两个密度增强的功能与11月9日CME的前缘和后缘和一个密度增强的功能与11月10日CME的前缘通过构建J-地图。我们发现11月10日CME的前缘与11月9日CME的后缘相互作用。我们还估计了这些功能的CME的运动学,并发现它们的动态相互作用后的显着变化。在原位观测中,我们确定了与相互作用的CME相关的独特结构,并注意到它们的加热和压缩是CME-CME相互作用的特征。我们的分析表明,改进CME的到达时间预测使用碰撞后的动态比使用碰撞前的动态。估计这些碰撞的日冕物质抛射的真实质量和速度,我们研究了所观察到的碰撞的性质,发现其接近于完全非弹性的。研究还对两次日冕物质抛射的地磁后果以及它们在磁暴发生和触发磁层亚暴方面的相互作用进行了展望。
2014-08-02 astro-ph.SR
Three-dimensional evolution of flux rope CMEs and its relation to the local orientation of the heliospheric current sheet
从太阳抛射出来的通量绳在其演化过程中会改变其几何方向,这直接影响其地球有效性。因此,了解日光层中的太阳荧光是如何演变的,以改进我们的空间天气预报工具是至关重要的。我们分析了15个日冕物质抛射(CME),具有清晰的FR签名,在太阳活动周期23的衰变和太阳活动周期24的上升观察。我们估计在原点使用极紫外线观测喷发后的拱廊和/或喷发的反射的FR的初始方向。然后,我们重建多视点日冕物质抛射观测的CME从2到30 Rs的三维几何表示的FR,以确定其几何参数。最后,我们通过MHD模拟的背景太阳风传播从~30 Rs到1 AU的FR,同时使用在1 AU的相关磁云的原位测量作为传播技术的约束。这些方法使我们能够估计从太阳到1 AU的FR方向。我们发现,虽然FRs偏转主要发生在30 Rs以下,但在30 Rs和1 AU之间发生了大量的偏转和旋转。我们比较FR的取向的本地的日光层电流片(HCS)的取向。我们发现,慢FR倾向于与内日球层中的慢太阳风流对齐。在太阳活动周期极小期,慢太阳风通道和HCS通常占据太阳赤道面附近的区域,这在过去导致研究人员假设FR与HCS对齐。我们的研究结果表明,排除从这个规则解释的相互作用与帕克螺旋背景磁场,占主导地位的磁相互作用与HCS在内日球层至少在太阳能最低条件。
2014-01-15 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Propagation of Coronal Mass Ejections in the Inner Heliosphere
太阳日冕物质抛射(CME)是日冕中大规模的等离子体和磁场抛射,并在行星际空间传播。日冕物质抛射是地球上不利空间天气最重要的驱动因素,但对它们在日光层传播的物理机制还没有很好的了解。这主要是由于有限的视野和以往观测的天空平面投影性质。2006年10月发射的日地关系观测站(STEREO)任务就是为了克服这些限制。本文提出了一种利用STEREO技术对日冕物质抛射轨迹进行全三维重建的方法。使用三维轨迹,推导出真实的运动学,这是免费的投影效应。发现了太阳风(SW)拖曳力作用于行星际空间的证据,快速CME减速,缓慢CME加速到典型的SW速度。研究还发现,快日冕物质抛射与日冕物质抛射和西南风之间的速度差呈线性关系,而慢日冕物质抛射则呈二次曲线关系。两个日冕物质抛射的不同形式的阻力表明,导致它们加速的力可能是不同的。CME被称为产生弓形冲击,因为他们通过电晕和SW传播。虽然CME驱动的冲击以前已经间接检测到通过其发射在射频,直接成像仍然难以捉摸,由于其在光学波长的低对比度。利用STEREO观测,捕获了CME驱动的激波在行星际空间从8 R_Sun传播到120 R_Sun(0.5 AU)的第一张图像。这些意见进行了比较,经验推导的关系,并在一般情况下表现出良好的一致性。
2012-10-19 astro-ph.IM astro-ph.SR
Optimal Stereoscopic Angle for Reconstructing Solar Wind Inhomogeneous Structures
利用相关辅助重建(CORAR)方法,对太阳风非均匀结构的三维重建进行了研究。分析是基于双点日光层观测的立体HI-1相机。我们制作了合成的HI-1白光图像,在两台HI-1相机的共同视场中的不同位置包含人工斑点状结构,并使用CORAR方法重建结构。得到了$60^{\circ}$、$90^{\circ}$、$120^{\circ}$和$150^{\circ}$分离重构性能水平的分布。实验结果表明,当分离角为$120^{\circ}$时,重建效果最好,其次为分离角为$90^{\circ}$。并对结果进行了简要的讨论。基于这项研究,我们建议的最佳布局方案,最近提出的太阳环任务,这是为了定期观察太阳和内日光层从多个角度在黄道平面。
2020-07-29 astro-ph.SR physics.space-ph
A Catalog of Type II Radio Bursts Observed by Wind/WAVES and their Statistical Properties
太阳II型射电爆发是日冕和行星际介质中激波加速粒子的特征。这些震动起源于太阳爆发,其中涉及以超阿尔文速度移动的日冕物质抛射(CME)。第二类爆发的频率从几百兆赫到几十千赫不等,这对应于从日冕底部到地球附近的日光层内部的等离子体频率。在电离层截止频率以下发生的II型射电暴特别重要,因为它们是由非常高能的日冕物质抛射引起的,可以干扰大量的日光层。潜在的冲击不仅加速了产生II型爆发的电子,还加速了对空间天气有严重影响的质子和重离子。这里介绍的II型射电暴目录(https://cdaw.gsfc.nasa.gov/CME_list/radio/waves_type2.html)提供了风航天器上的无线电和等离子体波实验(WAVES)观测到的射电暴的详细信息。通过对耀斑、日冕物质抛射、太阳高能粒子(SEP)事件及其基本性质的汇编,加强了星表。我们还介绍了射电爆发的统计特性和相关的现象,包括太阳周期变化的发生率的II型爆发。
2019-12-16 astro-ph.SR physics.space-ph
Icarus 3.0: Dynamic Heliosphere Modelling
Icarus 3.0升级为动态日球层模拟,采用随时间变化的内边界条件,生成更准确的动态太阳风,提升CME传播模拟与空间天气预报能力。
2025-01-27 astro-ph.SR physics.comp-ph physics.plasm-ph
Kinematics of Interacting CMEs of September 25 and 28, 2012
我们研究了2012年9月25日和28日发生的两次日冕物质抛射(CME),它们在地球附近相互作用。通过在SECCHI/COR 2影像上拟合GCS模型,并在SECCHI/HI影像上应用SSSE方法,估计出这两次日冕物质抛射的初始方向都在日地线以西。此外,这些CME的三维(3D)的日光层运动学已被估计使用自相似展开(SSE)重建方法。我们发现,使用SSE方法与不同的角范围的CME值,导致显着不同的运动学估计CME传播远离观察员。使用估计的运动学和CME的真实质量,我们推导出的恢复系数的碰撞,这是发现接近弹性。在1天文单位的现场测量显示两个不同的结构行星际日冕物质抛射,加热的后续日冕物质抛射,以及正在进行的相互作用之间的前面和后面的日冕物质抛射。我们强调这些日冕物质抛射的远程和原位观测的相互作用的签名和相互作用在产生一个重大的磁暴的作用。
2015-11-22 astro-ph.SR
Determining the azimuthal properties of coronal mass ejections from multi-spacecraft remote-sensing observations with stereo secchi
我们讨论了如何同时观测多个日光层成像仪可以提供一些重要的信息的方位角特性的日冕物质抛射(CME)在日光层。我们提出了两个简单的模型CME的几何形状,可以用来获得有关的方位角偏转和方位角膨胀的CME从SECCHI/HI观测的信息。我们将这两个模型应用于2008年期间由STEREO航天器观测到的四个CME。我们发现,在三种情况下,联合STEREO-A和B的意见是一致的日冕物质抛射径向向外移动。在某些情况下,我们能够推导出的方位角截面的日冕物质抛射前,我们能够测量偏离自相似演化。这一分析的结果表明,必须有多颗卫星专门用于空间天气预报,例如在拉格朗日L4和L5点的轨道上。
2010-04-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Estimating arrival time of Earth-directed CMEs at \textit{in-situ} spacecraft using COR & HI observations from STEREO
CME到达地球的时间和过境速度的预测是理解日地关系的关键问题之一。虽然,STEREO观测现在提供了一个多视图的日冕物质抛射在日光层中,真实的速度从立体重建的SECCHI日冕数据是不太足够的准确预测的到达时间的大多数日冕物质抛射在地球上。这是由于许多因素改变了CME的运动学,如两个或多个CME的相互作用或CME与弥漫的太阳风的相互作用。为了了解CME的传播,我们使用了3D三角测量方法的SECCHI日冕(COR 2)图像,和几何三角测量的J-地图构建的日光层成像仪HI 1和HI 2图像在2008-2010年期间观察到的8个地球定向CME。在此基础上,对CME在行星际介质中不能被明确跟踪的距离,采用基于拖曳力的模型,估计了CME的到达时间。还将这些到达时间与\textit{in-situ}仪器观测到的实际到达时间进行了比较。分析揭示了日光层成像对于改进CME在行星际介质中传播的到达时间和方向的预测的重要性。
2013-06-06 astro-ph.SR
Cannibals in PARADISE: The effect of merging interplanetary shocks on solar energetic particle events
本研究首次通过完全时变三维模拟,结合MHD模型与集成SEP模型,揭示了两个食人型CME及其激波合并过程中,多重加速机制会显著增强太阳高能粒子的强度与能级。
2024-05-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Assessing the projection correction of Coronal Mass Ejection speeds on Time-of-Arrival prediction performance using the Effective Acceleration Model
日冕物质抛射(CME)的白光图像是在天空平面(POS)上的投影。因此,日冕物质抛射运动学受到投影效应的影响。日冕物质抛射的真实速度误差是造成空间天气预报不确定性的主要原因之一,因为所有对日冕物质抛射到达时间(ToA)的估计都需要日冕物质抛射速度作为输入。我们使用单视点观测1037耀斑CME事件之间的1996-2017年,并提出了一种新的方法来校正的CME速度假设从耀斑网站的径向传播。我们的方法是唯一能够产生物理上合理的deprojected速度在整个范围内的源节点。我们绑定的不确定性,通过限制的真实角宽度的CME的多视点观测的基础上,deprojected速度估计。我们的修正范围高达1.37-2.86 CME起源于中心的磁盘。平均而言,非投影速度比POS速度高12.8%。对于慢的日冕物质抛射(VPOS < 400 km/s),完整的冰淇淋锥模型表现得更好,而对于快的和非常快的日冕物质抛射(VPOS > 700 km/s),浅冰淇淋模型给出了更好的结果。POS速度为691-878 km/s的CME的最小ToA平均绝对误差(MAE)为11.6小时。该方法具有鲁棒性强、使用方便等特点,可直接应用于空间天气预报。此外,关于日冕物质抛射的速度,我们的工作表明,单视点观测通常是可靠的。
2020-12-08 astro-ph.SR physics.space-ph
New Observations Needed to Advance Our Understanding of Coronal Mass Ejections
本白皮书指出当前2D遥感与1D原位观测不足以全面理解3D日冕物质抛射(CMEs),并提出了推进CMEs结构与演化研究所需的数据集、观测优先级及未来任务和仪器的前景展望。
2023-09-11 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
Interplanetary Consequences of Coronal Mass Ejection Events occurred during 18--25 June 2015
本文回顾了2015年6月18日至25日期间发生在日地距离范围内的快速和广泛的日冕物质抛射(CME)事件的传播效应和行星际后果的初步结果。行星际闪烁(IPS)图像显示,日冕物质抛射驱动的扰动的大尺度结构几乎充满了整个内日球层,速度范围为$\sim$ 300- 1000 { \kmps }。IPS技术的内日光层和1 AU处的{ \it in-situ}测量结果的速度数据集的比较表明,低速风主导的日光层对日冕物质抛射传播施加的阻力可能无效。在1天文单位的冲击波的到来表明,一个冲击波可以驱动行星际介质的中心部分的移动日冕物质抛射,也可以由不同的部分远离其中心。能量为$>$ 10 MeV的质子通量的增加与CME前激波对粒子的加速一致。
2016-03-11 astro-ph.SR physics.space-ph
A Multi-viewpoint CME Catalog Based on SoloHI Observed Events
本研究发布了基于太阳轨道器SoloHI仪器2022年1月至2023年4月观测数据的多视角动态CME星表初版,收录140个事件,配套多源观测、分类参数及交叉核对结果,为CME日球层演化研究提供新视角支撑。
2025-03-24 astro-ph.SR
Multiple Regions of Shock-accelerated Particles during a Solar Coronal Mass Ejection
太阳是一颗活跃的恒星,可以向日球层发射大量的磁化等离子体,称为日冕物质抛射(CME)。这些喷射可以驱动冲击,将粒子加速到高能量,通常导致低频(<200 MHz)的无线电发射。到目前为止,CME的膨胀,冲击和粒子加速之间的关系还没有得到很好的理解,部分原因是在产生冲击的CME开始时缺乏低频无线电成像。在这里,我们报告了太阳活动周期24(2008年至今)第二大耀斑及其相关快速CME(3038+/-288 km/s)的多仪器无线电,白光和紫外成像。我们确定了大量的无线电冲击签名的位置,称为人字形,并找到证据的冲击加速电子束在多个位置沿扩大CME。这些观测结果支持了日冕中不断膨胀的日冕物质抛射驱动的非均匀、波纹状冲击波阵面的理论。
2019-08-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Investigating the impact of the dynamic solar wind on the propagation of a coronal mass ejection with two models and multi-spacecraft measurements
本文利用锥模型和spheromak模型结合多航天器观测,研究了动态太阳风对2021年9月23日CME传播的影响,发现spheromak模型能更好地重建磁通量绳和鞘层特征,且动态太阳风导致CME减速更明显。
2025-11-09 astro-ph.SR
Development of a coronal mass ejection arrival time forecasting system using interplanetary scintillation observations
日冕物质抛射(CME)到达地球时会对地球环境造成扰动。然而,预测日冕物质抛射的到来仍然是一个挑战。我们已经开发了一个行星际闪烁(IPS)估计系统的基础上的全球磁流体动力学(MHD)模拟的内日光层预测CME的到达时间。在这个系统中,日冕物质抛射的初速度大致来自白光日冕观测。然后,通过全球MHD模拟计算了CME的传播。IPS的响应估计的三维密度分布的内日球层从MHD模拟。模拟的IPS响应进行了比较,与实际的IPS观测研究所空间地球环境研究,名古屋大学,并显示出良好的协议与观察到的。我们使用2017年9月5日观察到的X9.3耀斑生成的光环CME事件演示了模拟系统的工作原理。我们发现,CME模拟,最好地估计IPS观测可以更准确地预测CME到达地球的时间。这些结果表明,CME到达时间的准确性可以提高,如果我们目前的MHD模拟包括IPS数据。
2019-03-28 astro-ph.SR
Application of the electromotive force as a shock front indicator in the inner heliosphere
电动势(EMF)描述了小尺度湍流如何影响大尺度磁场的演化和产生。最近对现场测量的研究表明,当日冕物质抛射(CME)冲击波阵面经过航天器时,EMF会出现一个显著的峰值。本研究的目的是使用EMF作为CME冲击波阵面到达的指示器。利用Helios卫星的观测数据,我们对日冕物质抛射期间内日球层的电磁场进行了统计研究。我们开发了一个自动化的冲击波阵面检测算法,使用电动势作为主要的检测标准,并比较现有的CME数据库的结果。记录事件期间的电动势的属性进行了讨论作为日心距离的函数。我们的算法再现了Kilpua等人(2015)的大部分事件,并发现了许多额外的CME事件,这证明EMF是一个很好的冲击波阵面指标。在初始冲击后的0到50分钟发现EMF中的最大峰值。我们发现一个幂律为-1.54和-2.18的两种不同配方的电动势与日心距离。
2019-06-26 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Preparing for Heliopolarimetry using New-generation Ground-based Radio Telescopes
针对CME在内日球层演化导致地球附近CME-$B_z$预测不准的问题,本文介绍利用新一代地基射电望远镜测量背景射电源法拉第旋转以反演CME磁场的准备工作。
2024-07-07 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
Effects of coronal mass ejection orientation on its propagation in the heliosphere
本研究分析1997–2018年31组CME-ICME关联,结合日冕仪椭圆拟合与近地原位数据,发现ICME朝向显著影响鞘区非径向流,但对整体阻力无显著影响。
2023-09-27 astro-ph.SR physics.space-ph
The Interaction of Two Coronal Mass Ejections: Influence of Relative Orientation
我们报告的数值调查的两个日冕物质抛射(CME)的相互作用,因为它们在内部日球层传播。我们专注于CME相对于彼此的方向的效果,通过执行四个不同的模拟与第二CME的轴旋转90度,从一个模拟到下一个。每个磁流体动力学(MHD)模拟是在三维(3-D)与空间天气建模框架(SWMF)在一个理想化的设置让人联想到太阳最低条件。我们提取合成卫星测量期间和之后的相互作用,并比较不同的情况。我们还分析了这两个日冕物质抛射的运动学,包括它们的宽度和长宽比的演变。我们发现,在所有情况下的相互作用的结果,第一CME径向收缩,但随后的径向膨胀量取决于两个CME的相对取向。两个喷出物之间以及喷出物与行星际磁场(IMF)之间的重连决定了相互作用产生的结构类型。当一个相对于黄道具有高倾角的日冕物质抛射超过一个低倾角日冕物质抛射时,就有可能产生一个复合事件,其磁场向量的平滑旋转超过180度。由于重连,第二次日冕物质抛射只表现为一条延伸的“尾巴”,这一事件可能被误认为是与一次孤立日冕物质抛射的擦肩相遇。这种配置显着不同,从一个通常研究的多磁云事件,我们发现这是与两个CME具有相同的方向的相互作用。
2013-09-09 astro-ph.SR physics.space-ph
On Sun-to-Earth Propagation of Coronal Mass Ejections
我们研究了日冕物质抛射(CME)如何通过太阳和地球之间的内日光层传播和相互作用,这是CME研究和空间天气预报中的一个关键问题。CME日地运动学受到广角日光层成像观测、行星际射电II型爆发和多个有利位置的现场测量的限制。我们为这项研究选择了三个事件,即2012年1月19日,23日和3月7日的CME。不同于以往的事件研究,这项工作试图创建一个通用的图片CME日地传播和比较不同的技术来确定CME行星际运动学。获得了关于日冕物质抛射日地传播的关键结果。我们不同技术(和数据集)之间的比较也有重要的影响CME的观测和解释。在此基础上,对未来CME观测和空间天气预报进行了讨论。详见PDF。
2013-04-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Determination of Acceleration from 3D Reconstruction of Coronal Mass Ejections Observed by STEREO
我们采用了三维(3D)重建技术,第一次研究6个日冕物质抛射(CME)的运动学,使用从COR1和COR2 coronagraphs上获得的双STEREO航天器的图像,也与其中三个使用的图像从极紫外成像仪(EUVI)的爆发性喷发(EP)。一个功能的EP和前缘(LE)的所有CME的识别和跟踪的图像从两个航天器,和立体重建技术被用来确定这些功能的三维坐标。真速度和加速度是从日冕物质抛射特征的真高度的时间演变来确定的。我们在三维中对日冕物质抛射运动学的研究表明,日冕物质抛射前缘通常在2R $_\{odot}$以下经历最大加速度。与耀斑和日冕物质抛射有关的日冕物质抛射的加速度剖面表现出不同的行为。虽然CME不与双折射显示出双峰加速配置文件,那些与双折射没有。在研究中,三个相关的双折射中的两个显示出高且不断上升的加速度值,其距离几乎为4R $_\{odot}$,但相应的CME LE的加速度没有显示出相同的行为,这表明两者可能并不总是由相同的机制驱动。其中一个日冕物质抛射虽然与C级耀斑有关,但却显示出异常高的加速度,超过了1500 m s $^{-2}$。因此,我们的研究结果表明,只有耀斑相关的CME经历剩余加速,这表明通量注入理论模型适用于耀斑相关的CME,但EP相关的CME应考虑不同的机制。
2011-07-09 astro-ph.SR
Multi-point shock and flux rope analysis of multiple interplanetary coronal mass ejections around 2010 August 1 in the inner heliosphere
我们提出了一个复杂的序列的日冕物质抛射(CME),这可能是一个基准事件的数值和经验空间天气预测模型的多点原位观测。2010年8月1日,各种太空任务(太阳动力学观测台/太阳和日光层观测台/日地关系观测台)的仪器监测到了几个起源于太阳盘中心数十度范围内的日冕物质抛射。我们比较了它们在四个相距甚远的位置上的印记,跨越日光层经度120度,从太阳到信使号(0.38 AU)到金星快车(VEX,0.72 AU)的径向距离,到地球附近的风,ACE和ARTEMIS,以及STEREO-B接近1 AU。计算每个位置的激波和通量绳参数,指出激波的非球形形状,并显示行星际日冕物质抛射(ICME)的全球配置,它们相互作用,但似乎没有合并。VEX和STEREO-B观测到类似的磁通量绳(MFR),与Wind观测到的结构形成对比。磁暴非常强烈,Dst指数达到两个最小值(~ -100 nT),这是由激波后面的鞘区和两个观测到的MFR之一造成的。信使号受到了ICME的一次侧击,事件完全错过了STEREO-A。观测结果表明,共振太阳爆发可能会使至少1/3的日光层沉浸在黄道中,并具有独特的等离子体和磁场特征。我们还强调,将从单一航天器观测得出的局部观点与一致的全球图景联系起来是困难的,这表明可能会改变ICME的经典图景。
2012-09-13 astro-ph.SR
Propagation Characteristics of the April 21, 2023 CME
Indian Institute of Technology Gandhinagar(印度理工学院甘地纳加尔分校);Physical Research Laboratory(物理研究实验室);Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Berhampur(印度科学教育与研究学院伯拉姆普尔分校);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心)
本文通过分析2023年4月21日CME的观测数据,利用GCS和ADBM模型,研究了日球层中CME传播方向的不确定性及其对到达时间预测的影响。
2026-02-18 astro-ph.SR
Observational Tracking of the 2D Structure of Coronal Mass Ejections Between the Sun and 1 AU
日地关系观测台提供了内日球层中日冕物质抛射的结构和形态的高节奏和高分辨率图像。日冕物质抛射的方向和传播速度通常是通过使用从立体地球观测日光层成像仪(HI)数据获得的时间延长图来估计的。这些日冕物质抛射中有许多是由在SolarStormWatch项目(www.solarstormwatch.com)工作的公民科学家确定的,因为他们致力于提供对地球定向日冕物质抛射的强大实时识别。HI的宽视场使科学家能够直接观察二维(2D)结构,而时间延长分析的相对简单性意味着它可以很容易地应用于许多此类事件,从而能够更深入地了解CME如何在太阳和地球之间演变。对于具有特定方向的事件,CME的后部和前部边缘都可以在太阳和1 AU之间的不同日心距离(R)处进行监测。在这里,我们采取了四个例子事件与可测量的位置角宽度和公民科学家确定。选择这些事件是因为它们在HI相机内的结构清晰,并且它们在时间延长图中的轨道长度较长。我们显示了这些CME的径向宽度(W)和2D纵横比(X)的增长与R的线性相关性,测量到约0.7 AU。我们估计径向宽度从线性最佳拟合的平均值的四个CME。我们得到的关系W=0.14R+0.04的宽度和X=2.5R+0.86的纵横比(W和R的单位为AU)。
2015-03-30 astro-ph.SR physics.space-ph
A comparison of CME expansion speeds between solar cycles 23 and 24
我们报告了第23和24太阳活动周之间的边缘日冕物质抛射(CME)的膨胀速度的比较。我们从两个周期中选择了大量与软X射线耀斑大小大于或等于M1.0相关的肢体CME事件。我们使用了在线CME目录(https://www.example.com)中提供的数据和测量工具,该目录包括太阳和日光层天文台(SOHO)大角度和光谱日冕仪(LASCO)检测到的所有CME的属性。我们发现,在第24个循环中的膨胀速度高于在第23个循环中的膨胀速度。我们还发现,径向和膨胀速度之间的关系有不同的斜率在第23和24周期。第24周期的斜率比第23周期的斜率高45%。对于给定的径向速度,膨胀速度也更高。差异随着速度而增加。对于2000 km/s的径向速度,第24周期的膨胀速度高出约48%。这些结果为第24周期日冕物质抛射的异常膨胀提供了额外的证据,这是由于日球层总压降低造成的。
2020-07-26 astro-ph.SR physics.space-ph
Geometric Triangulation of Imaging Observations to Track Coronal Mass Ejections Continuously Out to 1 AU
我们描述了一种几何三角测量技术,根据成像观测构建的时间延长图,连续跟踪日光层中的日冕物质抛射(CME),并预测其对地球的影响。利用STEREO的立体成像观测,该技术可以确定CME的传播方向和径向距离,从它们在日冕中诞生一直到1 AU。该方法的有效性证明其应用于2008年12月12日CME,表现为磁云(MC)在地球上的原位测量。预测的到达地球的时间和径向速度很好地证实了在MC周围的现场观测。我们的方法揭示了非径向运动和速度变化的日冕物质抛射在很大的距离在日光层。它还将现场测量的磁绳结构与成像观测中的CME暗腔联系起来。该技术的实施,预计将成为一个例行的可能性,在未来,可能表明一个实质性的进展,在日冕物质抛射研究以及空间天气预报。
2010-01-08 astro-ph.SR
Prominence material observed by SoloHI beyond 0.5au
本研究利用Solar Orbiter搭载的SoloHI等遥感仪器,首次探测到传播中的CME关联日珥暗条物质到达约0.57au的日心高度,为CME日球层演化研究提供新观测支撑。
2025-06-16 astro-ph.SR
Effect of the Heliospheric State on CME Evolution
2019年底太阳周期24的高潮为比较两个完整太阳周期之间日冕物质抛射(CME)的不同性质创造了机会:太阳周期23(SC 23)和太阳周期24(SC 24)。我们报告了SC 23和SC 24中CME边缘的宽度演变,以测试Gopalswamy等人(2015 a)的建议,即CME通量绳在SC 24中的较大日心距离处达到压力平衡。我们测量CME的宽度作为一个函数的日心距离为显着大量的肢体CME(~1000),并确定CME达到恒定的宽度在每个周期的距离。我们引入了一个新参数:日冕物质抛射的过渡高度(hc),定义为临界日心距离,超过该距离日冕物质抛射的宽度稳定在一个准恒定值。周期和相间比较基于此新参数。我们发现,在SC 24的hc的平均值是62%,高于SC 23。与SC 23 CME相比,SC 24 CME在距离太阳更远的地方达到峰值宽度。SC24的跃迁高度增加是对异常膨胀的新的观测确认.由于日球层的弱状态导致了SC 24 CME的异常膨胀,从而导致了CME通量绳与周围介质之间的压力达到平衡的日心距增大。
2022-08-06 astro-ph.SR
Successive interacting coronal mass ejections: How to create a perfect storm?
日冕物质抛射(CME)是太阳上最大的喷发类型,也是地球严重空间天气的主要驱动力。在这项研究中,我们实现了一个力自由spheromak日冕物质抛射的描述在3-D磁流体动力学模拟参数评估连续相互作用日冕物质抛射在一个代表性的日光层。我们探讨CME-CME相互作用的一系列方向,发射时间的变化和CME的手,并量化其地理有效性,通过主要的太阳风变量和经验措施的扰动风暴时间指数和太阳磁层顶对峙距离。我们展示了太阳和地球之间的两个中等CME的相互作用如何转化为地球的极端条件,以及CME-CME在不同径向距离的相互作用如何最大限度地提高不同的太阳风变量,从而引起不同的地球物理影响。特别是,我们演示了如何的方向和手性的一个给定的日冕物质抛射可以有一个显着的影响,磁通量的守恒和损失,因此B $_z$,由于磁重联与行星际磁场。因此,这项研究涉及识别CME手征在日冕作为一个早期诊断预测地磁风暴涉及多个CME。
2022-11-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Kinematic study of radio-loud CMEs associated with solar flares and DH type II radio emissions during solar cycles 23 and 24
我们统计分析了1996 - 2019年期间379个射电响亮(RL)CME及其相关耀斑,涵盖太阳活动周期(SC)23和24。我们根据观察期将它们分为两组人群:i)235起事件属于SC 23(1996年8月至2008年12月),ii)144起事件属于SC 24(2009年1月至2019年12月)。SC 24中RL CME的平均剩余加速度(-17.39 $\pm$ 43.51 m s $^{-2}$)比SC 23中RL CME的平均剩余加速度(-8.29 $\pm$ 36.23 m s $^{-2}$)低两倍,这意味着SC 24中RL CME的减速比SC 23中快两倍。SC 23的RL CME(1443 $\pm$ 504 km s $^{-1}$ ; 13.82 $\pm$ 7.40 \emph{R} $_{\circledcirc}$)在比SC 24的RL CME更高的高度达到其峰值速度(1920年$\pm$ 649公里秒$^{-1}$ ;我们还观察到,SC 23中RL CME的平均表观宽度小于SC 24,这具有统计学显著性。在DH II型爆发开始时,SC 23的平均CME鼻高度(3.85 \emph{R} $_{\circledcirc}$)低于SC 24(3.46 \emph{R} $_{\circledcirc}$)。与SC 24的RL CME相关联的DH II型爆发的起始频率…
2022-04-17 astro-ph.SR
SWASTi-CME: A physics-based model to study CME evolution and its interaction with Solar Wind
本文提出集成于SWASTi框架的SWASTi-CME模型,通过模拟不同太阳风条件下CME的传播与相互作用,揭示了背景条件对CME特性、形变及幂律膨胀的影响。
2023-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Magnetic Structure and Propagation of Two Interacting CMEs from the Sun to Saturn
太阳物理学的重大挑战之一是表征日冕物质抛射(CME)的磁结构和从太阳喷发到日光层传播的演变。目前,主要的困难是缺乏对日冕磁场的直接测量和缺乏行星际空间中CME体的3D原位测量。不过,可以结合使用多点遥感观测和多航天器现场测量以及建模来跟踪日冕物质抛射磁结构的演变。因此,我们在这项工作中提出了两个CME的分析,从太阳爆发2012年4月28日。我们使用遥感数据跟踪它们的喷发和早期演化,发现CME-CME相互作用的迹象,然后使用金星,地球和土星的原位测量分析它们的行星际对应物。我们观察到一个看似单一的通量绳在所有位置,但在地球上,高节奏的等离子体数据是可用的,找到可能的相互作用的签名。重建的现场通量绳在金星和地球提供了几乎相同的结果,但在土星显示出更大的差异,这表明CME是高度扭曲和/或进一步与附近的太阳风结构的相互作用发生在10 AU之前。这项工作突出了将太阳结构与外日光层连接起来的困难,并表明了多航天器研究对深入了解日冕物质抛射的磁结构的重要性。
2021-10-05 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Exploring the radial evolution of Interplanetary Coronal Mass Ejections using EUHFORIA
日冕物质抛射(CME)是从太阳到行星际空间的大规模喷发。尽管是主要的空间天气的驱动程序,我们的知识的日冕物质抛射的性质在内日光层仍然受到限制,在1天文单位以外的距离观测的稀缺性。此外,大多数日冕物质抛射是由单个航天器在现场观测的,因此需要数值模型来补充现有的稀疏观测。我们的目标是评估EUHFORIA中线性无力spheromak CME模型描述行星际CME径向演化的能力,为观测研究提供新的背景。我们模拟了一个研究得很好的日冕物质抛射,并通过在模拟域中沿日地线放置虚拟航天器来研究其径向演化。为了直接比较观测和建模结果,我们从建模的时间序列中提取了0.2和1.9 AU之间的行星际CME签名,利用传统上用于分析真实原位数据的技术。结果表明,模拟的平均太阳风和CME值的径向演变与观测和理论预期一致。日冕物质抛射是由于周围风中的压力衰减而膨胀的:在0.4天文单位内膨胀迅速,在更大的距离内膨胀适度。早期的快速膨胀不能解释在我们的模拟中高估的日冕物质抛射的径向尺寸,这表明这是所使用的spheromak几何结构的内在限制。的磁场配置文件表明在传播过程中的CME的松弛,而老化是最有可能不是一个实质性的来源超过0.4 Au的磁不对称性。我们还报告了一个日冕物质抛射尾流,这是显着短于建议的观测。总的来说,EUHFORIA提供了一个一致的描述径向演变的太阳风和CME的,然而,需要改进,以更好地再现CME的径…
2021-02-15 astro-ph.SR physics.space-ph
CME Evolution in the Structured Heliosphere and Effects at Earth and Mars During Solar Minimum
太阳的活动在太阳活动极小期和太阳活动极大期之间交替,前者对应于日光层的“安静”状态。在太阳活动极小期,从它们在太阳诞生的整个行星际旅程中跟踪爆发事件和太阳风结构原则上是更直接的。在本文中,我们报告了2018年8月下半月发生的一系列太阳瞬变事件的起源,演变和日光层影响的分析,即在太阳周期24的后期下降阶段中。特别是,我们专注于两个连续的日冕物质抛射(CME)和一个后续的高速流(HSS)对地球和火星的方式。我们发现,第一次CME影响了两颗行星,而第二次造成了强烈的磁暴在地球上,并继续错过火星,但经历了空间天气的影响,从流相互作用区(SIR)之前的HSS。对得到日光层建模支持的遥感和现场数据的分析表明,日冕物质抛射与高速日冕物质抛射的相互作用导致第二次日冕物质抛射在行星际空间中旋转和偏转,这突出表明,即使在“较简单”的太阳极小期,准确再现周围的太阳风也至关重要。最后,我们讨论了上游太阳风的条件和瞬态结构负责驾驶空间天气的影响,在地球和火星。
2022-09-13 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Ensemble Learning for CME Arrival Time Prediction
New Jersey Institute of Technology(新泽西理工学院)
本研究针对日冕物质抛射(CME)到达地球时间预测需求,提出集成学习框架CMETNet,融合多源数据与两类算法,在363个地球效应CME数据集上实现了优于现有方法的预测精度。
2023-04-29 astro-ph.IM astro-ph.SR cs.LG
Origin and Structures of Solar Eruptions I: Magnetic Flux Rope (Invited Review)
日冕物质抛射(CME)和太阳耀斑是太阳系中能量最大的大尺度爆发现象,它们能从太阳大气中向太阳风释放大量的等离子体和磁通量。当这些高速磁化等离子体伴随高能粒子到达地球时,可能与磁层和电离层发生相互作用,严重影响人类在太空高科技活动的安全。CME到1 AU的旅行时间约为1-3天,而来自爆发的高能粒子到达的时间甚至更早。因此,对这些现象的有效预报需要尽早在该阶段清楚地探测CME/耀斑。为了估计爆发导致CME/耀斑的可能性,我们需要阐明一些基本但难以捉摸的过程,特别是CME/耀斑的起源和结构。了解这些过程不仅可以改善CME/耀斑的发生及其对地球空间和日光层的影响的预测,而且有助于了解其他太阳型恒星的质量喷射和耀斑。本文从多波长观测的角度对日冕物质抛射/耀斑的起源和早期结构进行了综述。首先,我们从正在进行的关于爆发前的构造,即,CME/耀斑在爆发前存在螺旋状的磁通量绳(MFR),并着重介绍了MFR的观测表现。其次,我们从不同的角度阐述了MFR的可能形成机制。第三,我们讨论了MFR的启动及其向CME/耀斑演化过程中的相关动力学。最后,本文得出了一些结论,并对未来的研究提出了展望。
2017-07-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Interplanetary Rotation of 2021 December 4 CME
结合多航天器观测与低日冕数值模拟,研究2021年12月4日CME的行星际旋转,揭示太阳风速度差异及CIR导致其磁通量绳轴取向改变。
2024-10-28 astro-ph.SR physics.space-ph
Reconstructing solar wind inhomogeneous structures from stereoscopic observations in white-light: Solar wind transients in 3D
CAS Key Laboratory of Geospace Environment, Department of Geophysics and Planetary Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学院空间环境重点实验室,地球与行星科学学院,中国科学技术大学);CAS Center for Excellence in Comparative Planetology, University of Science and Technology of China(中国科学院比较行星学卓越创新中心,中国科学技术大学);Mengcheng National Geophysical Observatory, University of Science and Technology of China(蒙城国家地球物理观测台,中国科学技术大学);SIGMA Weather Group, State Key Laboratory of Space Weather, Center for Space Science and Applied Research, Chinese Academy of Sciences(SIGMA天气研究组,空间天气国家重点实验室,空间科学应用研究中心,中国科学院);Solar Physics and Space Plasma Research Center, School of Mathematics and Statistics, University of Sheffield(太阳物理与空间等离子体研究中心,数学与统计学院,谢菲尔德大学)
通过立体观测白光图像,提出一种方法重建太阳风瞬变的三维结构,揭示日冕物质抛射的复杂三维形态。
2020-05-04 astro-ph.SR physics.space-ph