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
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
Ca II K spectroheliograms for studies of long-term changes in solar irradiance
我们解决的重要性,历史的全盘钙II K spectroheliograms太阳活动和辐照度重建研究。我们审查我们的工作,处理这些数据,使他们能够用于辐照度重建。我们还提出了我们的初步估计,从五个最长的历史Ca II K档案的plage面积。
2018-05-10 astro-ph.SR
Analysis and modeling of solar irradiance variations
太阳发电机的一个突出表现是11年的活动周期,这在包括太阳辐照度在内的太阳活动指标中很明显。虽然太阳活动和太阳亮度之间的关系一直被怀疑,但直到1978年发射Nimbus-7号卫星后才能进行定期卫星测量,才直接观测到。在从空间测量太阳辐照度的同时,还开发了一些模型,目的是通过光球层中磁结构所造成的强度过剩/不足来描述表观可变性。更复杂的模型,称为半经验,依赖于强度光谱的光球磁结构产生的辐射转移代码从半经验模型大气。SATIRE-S(Spectral And Total Irradiance Reconstruction for the Satellite era)是一个典型的卫星辐射模型。当前半经验模型的一个关键限制是,由于使用平面平行模型大气(而不是三维模型大气),网络和光斑的辐射特性没有得到充分表示。这篇论文是四个出版物的汇编,详细介绍了调查的结果,旨在为最终引入三维大气到SATIRE-S和审查太阳辐照度的测量和建模的现状奠定必要的基础。还介绍了SATIRE-S模型的更新。我们生成了一个总的和光谱太阳辐照度的每日重建,覆盖1974年到现在,这是更可靠的,在大多数情况下,扩展比类似的重建从当代模型。
2015-07-05 astro-ph.SR
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
A new approach to long-term reconstruction of the solar irradiance leads to large historical solar forcing
在50到1000年的时间尺度上,太阳变量是过去气候变化自然强迫的最有可能的候选者。这种认识的证据是,陆地气候与太阳活动正相关。在过去的10,000年里,太阳的活动经历了巨大的变化,人们曾多次尝试重建太阳辐照度。虽然在过去的几百年里,人们对太阳强迫是如何变化的有着普遍的共识-所有的重建都与太阳活动成正比-但在太阳强迫的大小上存在着科学上的争议。本文给出了1610年至今130 nm-10 $μ$ m波段太阳总辐射和光谱辐射的年分辨率重建和全新世的22年分辨率重建。我们假设宁静太阳在时间上的最小状态对应于目前太阳上观测到的最安静区域。然后,我们使用现有的长期代理的太阳活动,这是$^{10}$ Be同位素浓度在冰芯和22年的平滑的中子监测数据,现在安静的太阳和安静的太阳的最低状态之间的插值。这决定了太阳变化的长期趋势,然后与根据太阳黑子数计算的11年活动周期叠加。从约公元前7000年到现在的时间依赖的太阳光谱辐照度,然后使用一个国家的最先进的辐射代码。我们得出一个总的和光谱的太阳辐照度,大大低于在蒙德极小期比今天观察到的。这一差异明显大于最近文献中发表的其他估计。间接影响气候的太阳紫外线变化幅度也超过了先前的估计。我们详细讨论了导致我们得出这一结论的假设。
2011-02-23 astro-ph.SR
On the variability of total solar irradiance
了解大气顶部太阳总辐照度(TSI)的变化对于确定太阳对气候变化的影响至关重要。卫星测量的TSI数据仅在过去32年中可用。但是有机会根据观测到的太阳活动的变化来估计近似的每日TSI值。一种常见的方法是使用沃尔夫太阳黑子数的数据。从1978年开始的DAVOS TSI的一系列每日数据进行了比较,与每日的沃尔夫数的值和相应的估计每日汇总太阳黑子面积。我们的目标是使用已建立的相关性来后报早期的TSI值。现有的太阳活动数据使我们能够重现19世纪70年代的TSI粗略估计。
2012-09-03 astro-ph.SR
Identification of photospheric activity features from SOHO/MDI data using the ASAP tool
太阳辐照度的变化是陆地气候的自然强迫机制之一。因此,随时间变化的太阳辐照度是气候建模的一个重要输入参数。太阳表面磁场是重建太阳辐照度的一个强有力的代用指标。因此,对SOHO飞行任务中搭载的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)所获得的数据进行分析,有助于确定用于太阳辐照度重建模型的太阳表面磁性特征。然而,仍然需要能够从大型数据库中识别太阳活动特征的自动化技术。为了实现这一目标,我们提出了一系列增强的分割算法,以检测和计算MDI intensitygrams和magnetograms的特定磁特征的区域覆盖率。这些算法是自动太阳活动预测(ASAP)工具的一部分。分割算法使我们能够识别的区域内和活动区域的边界外的磁性元素所覆盖的太阳磁盘。根据它们的对比特性,活动区边界内的磁特征被分类为太阳黑子本影和半影,或光斑。在活动区域边界外,磁性元件被识别为网络。我们提出的分割过程中所涉及的详细步骤,并提供分割MDI intensitygrams和magnetogram的面积覆盖。对1996年4月21日至2011年4月11日的日强度图和地磁图进行了特征分割。这提供了一个令人兴奋的机会,进行进一步的调查,受益于太阳能功能分割,如太阳辐照度重建,我们计划在未来进行调查。
2015-05-08 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
Universal Scaling Laws for Solar and Stellar Atmospheric Heating: Catalog of Power-law Index between Solar Activity Proxies and Various Spectral Irradiances
极热的外层大气层的形成是晚型矮星(包括太阳)常见的磁活动最突出的表现之一。人们普遍认为,这些大气层,日冕,过渡区和色球层,是由磁场从恒星表面向上传输的能量耗散而加热的。这是由不同波长的谱线通量表示的,在很宽的形成温度范围内,与表面磁通量呈幂律关系,这对太阳和不同年龄和活动水平的类太阳恒星是通用的。本研究描述了太阳活动代用指标和各种谱线通量之间的幂律指数目录。与以前的研究相比,我们扩大了代理的数量,现在包括总磁通量,总太阳黑子数,总太阳黑子面积,和F10.7厘米射电通量,并进一步提高了谱线的数量的两倍。这为详细研究从日冕温度(log(T/K)=6-7)到色球温度(log(T/K)~4)的通量-通量标度律,以及重建过去太阳、F-、G-和K-型矮星以及模型恒星的各种谱线通量提供了数据。
2022-08-22 astro-ph.SR
Estimating Total Solar Irradiance during the 21st century
太阳活动的重建和预测是发电机理论和全球气候模拟中的热点问题之一。本文基于最小二乘支持向量机对未来百年的太阳总辐照度进行了估算。我们发现,下一个长期太阳极小期将发生在2003年和2063年之间,平均值为1365.4W/m2,接近道尔顿或现代极小期。我们计算出现代最大值和21世纪最小值之间的辐射强迫为-0.1W/m2。
2011-11-11 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
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
The GOES-R EUVS Model for EUV Irradiance Variability
地球静止业务环境卫星R(GOES-R)系列的四颗卫星是下一代NOAA GOES卫星。一旦进入轨道并投入使用,它们将被重新命名为GOES 16 - 19,在2035年之前进行关键的地面和空间天气测量。GOES 16号和17号分别于2016年和2018年发射,目前已在轨运行。GOES-R卫星包括极紫外和X射线辐照度传感器(EXIS)仪器套件,该仪器套件使用极紫外传感器(EUVS)仪器测量25至285 nm之间的8条线或波段的校准太阳辐照度。EXIS还包括X射线传感器(XRS)仪器,该仪器可在传统的GOES波段测量太阳软X射线辐照度。EUVS测量值被用作EUVS模型的输入,EUVS模型是一个用于空间天气操作的太阳光谱辐照度模型,它以30秒的节奏预测从5 nm到115 nm的22个5 nm宽间隔和从117到127 nm的一个10 nm宽间隔的辐照度。一旦全面运行,NOAA将分发EUVS模型辐照度,延迟时间为1分钟,作为主要的空间天气数据产品,从而开创一个快速传播和测量连续性极紫外辐照度光谱的新时代。本文介绍了EUVS模型的算法,数据来源,校准方法和相关的不确定性。典型的模式(相对)不确定性小于$\sim$ 5\ %的可变性在时间尺度超过6小时,和$\sim$ 25\ %的太阳耀斑引起的可变性。绝对不确定度(源自用于校准EUVS模型的仪器)为$\sim$ 10\ %。模型结果的例子都在每日和…
2019-11-20 astro-ph.SR
Long-term changes in solar activity and irradiance
本文综述了太阳活动与辐照度长期变化的研究,指出长期趋势存在不确定性,并强调利用三维磁流体动力学模拟和历史Ca II K观测改进辐照度重建的潜力。
2023-10-16 astro-ph.SR physics.space-ph
Revised historical solar irradiance forcing
上下文对于历史上太阳强迫的幅度没有共识。蒙德极小期和现在时间之间的太阳总辐照度差异的估计幅度在0.1到6 W/m2之间,使得对过去和未来气候的模拟不确定。这种分歧的一个原因是太阳辐照度重建模型中宁静太阳亮度的应用演变。这项工作解决了安静的太阳模型的选择和更新的太阳磁场活动代理对太阳强迫重建的作用。目的。我们的目标是建立一个合理的范围内的太阳辐照度变化的十年到千年的时间尺度。方法.光谱太阳辐照度(SSI)计算为来自太阳黑子本影/半影、面和宁静太阳的贡献的加权和,这些贡献是用光谱合成代码NESSY预先计算的。介绍了太阳黑子和光斑贡献的活动带和太阳最安静态的新结构模型。我们假设安静的太阳的亮度随时间的变化成比例的长期(22年平滑)变化的太阳调制潜力。结果一个新的重建的TSI和SSI覆盖期间6000 BCE - 2015 CE。该模型很好地模拟了卫星时代的太阳辐照度变化。蒙德和最近的最小值之间的TSI变化范围在3.7和4.5 W/m2之间,这取决于所施加的太阳调制电位。一个新的最安静的太阳模型的实施减少了,大约两个因素,相对的太阳强迫相比,以前最大的估计,而更新的太阳调制潜力的应用程序增加了蒙德极小期和目前的强迫差异25- 40%。
2018-04-01 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
Reinforcing the double dynamo model with solar-terrestrial activity in the past three millennia
利用主成分分析(PCA)方法从21-24太阳活动周天气图中得到的太阳磁场振荡的两个本征向量的汇总曲线作为太阳活动的代表,我们将这条曲线向后外推3000年,揭示了9个大周期,每个周期持续350-400年。总结曲线显示了过去太阳黑子和地球活动的惊人相似之处:大极小期-蒙德极小期(公元1645-1715年),沃尔夫极小期(公元1280-1350年),奥尔特最小(公元1010-1050年)和荷马最小期(公元前800-900年);大极大期-现代温暖期(1990-2015年),中世纪温暖期(公元900-1200年),罗马温暖期(公元前400-10年)等。我们通过望远镜前肉眼观测的大黑子,通过比较蒙德极小期(MM)的观测和模拟的蝴蝶图,通过14-16世纪地球温度的最高值和极强的地球极光,验证了外推的活动曲线。我们确认即将到来的现代大极小发生在2020-2053年,持续时间较短(3个周期),因此,更高的太阳活动相比,MM。我们认为,孢子极小(1450-1550)来自同位素14 C和10 Be丰度的增加,可能是由银河系宇宙射线引起的地球背景辐射的强烈增加产生的。强大的超新星
2017-05-26 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
Oscillations of the baseline of solar magnetic field and solar irradiance on a millennial timescale
最近发现的太阳背景磁场的长期振荡与太阳内层和外层产生的双发电机波相关,表明太阳活动在未来三十年(2019-2055)将达到类似于蒙德的现代大极小期。另一方面,太阳总辐照度的重建表明,自蒙德极小期以来,周期平均太阳总辐照度(TSI)增加了约$1-1.5$ $Wm^{-2}$的值,与基线(平均)陆地温度的增加密切相关。为了理解这两个相反的趋势,我们计算了向后10万年的磁场变化的双发电机汇总曲线,使我们能够确认太阳活动在常规(11年)和最近报告的大(350-400年)太阳周期中的强烈振荡,这些振荡是由双太阳发电机的作用引起的。此外,通过应用运行平均滤波器抑制11年周期的大尺度振荡,发现了磁场基线(零线)的周期为$1950\pm95$年(一个超大周期)的振荡。最新的基线振荡的最低值被发现与大太阳极小(蒙德极小)发生在当前的超级大周期开始之前。从那时起,基线幅度开始缓慢增加,在$~$ 2700时达到最大值,随后降低,在$~$ 3700时达到最小值。发现这些基线太阳磁场的振荡与围绕太阳系重心的长期太阳惯性运动有关,这种惯性运动可导致地球温度进一步自然升高2.5-3.0 $^\circ$ C。
2020-04-10 astro-ph.EP 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
Modelling solar irradiance variability on time scales from minutes to months
我们分析和模拟总太阳辐照度的变化从几分钟到几个月的时间尺度上,不包括由于p模式振荡的变化,使用对流和磁组件的组合。这些包括颗粒,磁网络,光斑和太阳黑子。对处女座数据的分析表明,在一天或更长的时间内,太阳的变化取决于磁场活动,但在较短的时间内几乎是独立的。我们假设,只有造粒影响太阳辐照度的变化从分钟到小时的时间尺度。粒化被描述为明亮的细胞和黑暗的泳道,根据从观察和辐射流体动力学模拟推导出的规则演变的大样本。该模型结合了高时间分辨率的磁场辐照度重建,与太阳能数据的比较揭示了良好的对应关系,除了在10至30小时的周期。这表明,该模型在这些时间段丢失了一些功率,这可能是由于用于基于磁场的辐照度重建的重建的MDI磁图的超颗粒化或灵敏度不足而导致的。我们的模型还表明,即使是空间未解析的数据(如可用于恒星)的傅立叶或小波变换的时间序列采样在高节奏可能允许恒星颗粒的属性,特别是颗粒寿命被确定。
2013-03-08 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
The place of the Sun among the Sun-like stars
上下文对年龄和平均活动水平与太阳相似的恒星的光度和色球HK发射数据系列的监测表明,恒星色球平均活动水平与光度变化之间存在经验相关性。一般来说,更活跃的恒星表现出更大的光度变化。有趣的是,太阳辐照度的测量和重建表明,太阳的变化明显小于经验关系所表明的。目标。我们的目标是找出太阳目前处于这种关系之外的可能原因。方法.我们采用了不同的方案,太阳HK的排放和辐照度的变化,并将它们与现有的时间序列的类太阳恒星。结果我们表明,太阳的光度变化与色球活动图上的位置随时间变化。目前的太阳位置与其时间平均位置不同,因为连续测量太阳辐照度的卫星时代意外地与异常高和稳定的太阳活动时期相吻合。我们的分析表明,虽然目前的太阳光变率是显着小于恒星数据所示,时间平均太阳光变率可能与恒星数据。我们建议继续光度计计划,并扩大到一个更大的恒星样本将最终使我们能够约束历史的太阳变化。
2013-03-09 astro-ph.SR
Solar Irradiance Reconstruction over the Telescopic Era Using a Revised Photospheric Magnetic Field Model
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系统研究所);Technische Universität Braunschweig(布伦瑞克工业大学)
本文基于物理模型SATIRE-T,利用改进的磁场演化描述,重建了过去四百年太阳总辐照度和光谱辐照度,结果与卫星测量一致,揭示了太阳辐照度长期变化趋势。
2026-03-05 astro-ph.SR
Readdressing the UV solar variability with SATIRE-S: non-LTE effects
上下文太阳光谱辐照度(SSI)变化是地球气候模型的关键输入之一。了解太阳辐照度波动也有助于将太阳与其他恒星的亮度变化模式相比较,并为类地系外行星设定可探测性极限。目的。SATIRE-S是最成功和最广泛使用的太阳辐照度变化模型之一。它使用的光谱的磁性特征和周围安静的太阳计算与ATLAS 9光谱合成代码的假设下,本地热力学平衡(LTE)。SATIRE-S一直处于太阳变率建模的最前沿,但由于LTE近似的限制,其输出SSI必须在300 nm以下进行经验校正,这降低了其结果的物理一致性。本文件讨论了这一缺点。方法.我们取代ATLAS 9光谱SATIRE-S中的所有大气成分的光谱使用非LTE光谱合成代码(NESSY)计算。我们还使用Fontenla等人(1999)的太阳大气温度和密度分层模型来计算宁静太阳和光斑的光谱。结果我们计算非LTE对比的斑点和光斑,并将它们与SDO/HMI填充因子的活动区域,计算总的和光谱太阳辐照度的变化在太阳活动周期24。结论.非LTE对比度导致总的和光谱太阳辐照度与LTE版本的经验校正输出非常一致。这表明SATIRE-S输出中引入的经验校正得到了很好的判断,并且从LTE中的SATIRE-S模型获得的校正的总太阳辐照度和光谱太阳辐照度与非LTE计算的结果完全一致。
2019-09-25 astro-ph.SR
Solar Temperature Variations Computed from SORCE SIM Irradiances Observed During 2003-2020
对于周期23和24之间太阳活动最小的“参考日”,我们根据每个波长的太阳光谱辐照度计算亮温。我们考虑的参考日值的辐照度和温度的小变化,并推导出线性和二次解析温度近似的泰勒展开的参考值。为了确定近似精度,我们比较了每天计算的精确亮度温度。我们发现,线性解析近似高估,而二次低估的确切结果。使用R软件,我们找到具有最小均方根误差的统计拟合模型。我们表明,二次统计拟合模型给出了最小的均方根误差,给出了非常接近准确的结果。
2021-09-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Sun in Time: Age, Rotation, and Magnetic Activity of the Sun and Solar-type Stars and Effects on Hosted Planets
作为“太阳在时间中”计划的一部分,对年龄从5千万年到9千兆年的太阳类似物(G 0 -5 V星)进行了近20年的多波长研究。从这些研究中可以推断,年轻(ZAMS)的太阳旋转速度比现在快10倍以上。因此,年轻的太阳型恒星和早期的太阳具有强有力的磁流体动力学(MHD)发电机和相应的强日冕X射线和过渡区/色球FUV-UV辐射。为了确保该计划的连续性和均匀性,我们使用了G 0 -5 V星的有限样本,其质量,半径,T(eff)和内部结构(即外部对流区)与太阳密切匹配。从这些类似物中,我们确定了可靠的旋转年龄活动关系和X射线紫外(XUV)光谱辐照度的太阳(或任何太阳型恒星)随着时间的推移。这些XUV辐照度测量值可作为输入数据,用于调查年轻、活跃的太阳对太阳系行星的古行星大气和环境的光致电离和光化学效应。这些措施对于研究这些高能量排放对不同年龄的太阳型恒星所拥有的众多系外行星的影响也很重要。最近,我们已经扩大了研究,包括较低的质量,主序星(矮)dK和dM星,以确定它们的旋转自旋下降率和日冕和色球排放量作为质量和年龄的函数之间的关系。从旋转年龄活动的关系,我们可以确定可靠的年龄主序星G,K,M场的恒星,随后,他们的主机行星。还推断出这些行星所经历的现在和过去的XUV辐照度和等离子体通量暴露,以及宿主行星发展和维持生命的适宜性。
2009-03-24 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
Solar irradiance variability: A six-year comparison between SORCE observations and the SATIRE model
目的:我们调查如何以及建模的太阳辐照度同意SORCE卫星的测量,无论是总的太阳辐照度和分解成光谱区域的时间尺度上的几年。方法:我们使用SATIRE模型,并比较2003年至2009年期间模拟的太阳总辐照度(TSI)与TSI测量值。在2004年至2009年期间,在10 nm波段从中等活动下降到最近的太阳最小值期间,将200- 1630 nm的光谱太阳辐照度与SORCE上的SIM仪器进行了比较,并针对三个重要的光谱区域:紫外线积分超过200- 300 nm,可见光超过400- 691 nm,红外线在972-1630 nm之间。结果:该模型捕获了97%的观察到的TSI变化。在光谱比较中,旋转可变性被很好地再现,特别是在400和1200 nm之间。SIM在几乎所有波长下的长期趋势变化幅度都要大很多倍,而SIM的趋势在500至700 nm和1000至1200 nm之间的可见光中与SATIRE相反。我们讨论了剩余的问题与SIM数据和模型的确定的限制,特别是与光斑的贡献处理的方式,在MDI磁图在太阳活动极小期和模型大气中的红外采用SATIRE的通量识别的限制。从长期趋势来看,这些领域的改善不太可能显著加强协议。这种不一致意味着,如果SIM数据是正确的,那么除了表面磁性之外,还有其他机制导致了SSI的变化,特别是在2004年和2006年之间。由于SATIRE能够从UARS再现1991年至2002年之…
2011-04-05 astro-ph.SR
Activity-Brightness Correlations for the Sun and Sun-like Stars
我们分析了太阳特征对三个不同光谱范围内太阳辐照度变化的影响。我们的研究是基于两个太阳周期的价值从圣费尔南多天文台,获得红色,蓝色和钙II K线过滤器的全磁盘测光图像。对于每个图像,我们测量光度总和,Sigma,这是太阳特征对图像的圆盘积分强度的相对贡献。在红、蓝连续统中的光度和Sigma_r和Sigma_b表现出相似的时间模式:它们与太阳活动呈负相关,具有强的短期变率和弱的太阳周期变率。然而,钙II K线光度总和,Sigma_K,是正相关的太阳活动,并有强烈的变化,太阳周期的时间尺度。我们表明,我们可以模拟太阳的热通量的变化作为一个线性组合的Sigma_r和Sigma_K。我们推断,在太阳周期的时间尺度上,太阳的辐射热辐照度的变化是直接相关的谱线的变化,但与连续变化呈负相关。我们的蓝色和红色连续滤光片与用于测量恒星光度变化的Strömgren b和y滤光片非常相似。我们的结论是,活跃的恒星,其可见光连续亮度与活动成反比变化,测量的Ca HK指数,显示出一种模式,这是类似于太阳,即在可见光连续辐射的变化是斑点为主。
2011-07-27 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
Periodicities of solar activity and solar radiation derived from observations and their links with the terrestrial environment
太阳磁场活动是通过太阳黑子和活动区在不同时间尺度上的变化来表达的。最被接受的是一个11年的周期,据说是由电磁太阳发电机机制引起的。也有一些较短或较长的时间尺度检测:两年周期(2-2.7年),格雷斯堡周期(80-100年)和哈尔施塔特周期(2100-2300年)。最近,利用太阳背景磁场(SBMF)的主成分分析(PCA),从SBMF的两个本征向量的总和曲线导出了另一个330-380年的周期,即太阳大周期(GSC)。本文利用Morlet小波和傅里叶变换对太阳黑子数、太阳辐照度和SBMF特征向量的求和曲线进行了谱分析。我们从太阳黑子和本征向量模的汇总曲线上探测到一个10.7年的周期,从本征向量的汇总曲线上探测到一个22年的周期和一个342-350年的太阳大周期。格来斯堡百年周期只能在400年的平均太阳黑子数的完整集合上检测到,或者通过在特征向量的汇总曲线上添加四重分量来检测到。由$^{14}$ C同位素丰度测定的全新世太阳辐照度资料中,还发现了另一个2200-2300年的周期。这一周期也被确认为2100年的周期,这一周期是从总结曲线的基线得出的,据推测是由大行星引力引起的太阳惯性运动(SIM)造成的。本文还讨论了太阳活动和太阳惯性运动对地球大气的综合影响所引起的太阳辐射在地球南北半球的不同沉积。
2023-01-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Modeling the Daily Variations of the Coronal X-ray Spectral Irradiance with Two Temperatures and Two Emission Measures
微型X射线太阳光谱仪(MinXSS-1)CubeSat观测到0.5至10千电子伏的太阳X射线。两个温度,两个排放量的测量模型是适合每个每日平均光谱。这些每日平均温度和排放量的措施,绘制对相应的每日太阳10.7厘米无线电通量(F10.7)的值和线性相关性,我们称之为施瓦布-伍兹-梅森(SWM)模型。线性趋势表明,仅基于F10.7测量,可以估计0.5 keV和10 keV之间的太阳光谱。该模型的较冷温度分量表示静止太阳对光谱的贡献,并且基本上与太阳活动无关,这意味着日平均静止太阳可以通过单个温度(1.70 MK)准确描述,而不管太阳强度如何,并且仅需要针对更高或更低的太阳强度调整对应于该温度的排放测量。示出的温暖的温度分量表示活性区域的光谱的贡献,并在5 MK至6 MK之间变化。用GOESXRS-B在1-8埃范围内的数据对该模型进行了验证,发现SWM模型的辐照度与GOESXRS-B的辐照度之比平均接近1。MinXSS-1光谱在静态太阳条件下有非常低的计数超过约3 keV。SWM模型可以生成非常高光谱分辨率的MinXSS-1或DAXSS光谱,并具有扩展的能量范围,以填补测量之间的空白,并将预测扩展到1947年。
2023-01-03 astro-ph.SR
Terrestrial volcanic eruptions and their association with solar activity
将近270年来的火山喷发频率与太阳活动变化和太阳背景磁场主分量(SBMF)的总曲线进行比较,用Morlet小波进行频率分析,发现火山喷发最显著的时期为22年。火山活动频率与1868年以后11个旋回的SBMF总曲线有很强的相关性(0.84)。火山爆发的最大值出现在太阳活动周期与南磁极。下一次预期的火山爆发高峰期预计将发生在第26个周期,当时SBMF具有南磁极。
2022-08-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Centennial solar EUV irradiance from ionospheric currents: Varying sunspot-EUV irradiance relation and modified spot-facula ratio
研究发现太阳黑子与EUV辐射的关系随时间变化,rY指数成为更优的长期EUV代理,揭示了太阳活动长期演变中的斑点- facula比率变化对恒星演化的意义。
2025-11-24 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
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
Solar Activity Indices in 21, 22 and 23 Cycles
研究了23个活动周期的主要太阳活动指数的月平均值,如沃尔夫数(W)、10.7厘米射电通量(F10.7)、0.1 - 0.8纳米背景、太阳总辐照度和Mg II紫外指数(280纳米芯翼比)。分析了23个太阳活动周各年主要太阳活动指数与F10、7的线性回归相关系数。23个活动周期的相关系数均在2001年出现最小值。我们还分析了21、22和23个太阳活动周期最流行的指数W和F10、7的月平均值之间的联系。W与F_(10,7)的逐年线性回归相关系数值显示了周期接近太阳活动11年周期一半的周期变化。
2011-02-27 astro-ph.SR
A Statistical Analysis of Solar Surface Indices Through the Solar Activity Cycles 21-23
利用太阳辐照度平台(Solar Irradiance Platform)和斯坦福数据中心(Stanford Data,SFO)、Kodaikanal数据中心(KKL)和美国国家地理数据中心(NGDC)的地面数据,分别建立了太阳总辐照度(TSI)、磁场、Ca II K通量、光斑和谱斑面积随太阳黑子/黑子群(SG)数量和类型的变化关系。我们应用时间序列分析来提取太阳活动周期(SAC)的下降阶段21,22和23以及SAC的上升阶段22和23的数据,并使用Python编程语言分析所选数据。我们的详细分析结果表明,有一个更强的太阳表面指数之间的相关性和变化的相对部分的小和大的SG。这一有点出乎意料的发现表明,尽管SAC 23中大SG的数量较多,但斑区域以较低的值减少,而Ca II K-通量没有大量减少,或者在某些年份与SAC 22相当,并且与C型和DEF型SG有关。因此,受大SG影响的光斑面积的增加引起TSI的小百分比降低,而斑面积的减小触发磁场通量的更大降低。因此,我们的研究结果揭示了SG分析与太阳表面指数的详细比较,以了解和预测SAC的未来趋势的潜力。
2016-09-01 astro-ph.SR
A study of solar photospheric temperature gradient variation using limb darkening measurements
在太阳黑子周期测量的平静磁网络的面积的变化应调制的空间平均光球温度梯度,因为温度下降与光学深度更逐渐在磁通量管大气。然而,肢体暗化测量显示不依赖于活动水平,即使在0.04%的均方根精度。我们使用磁化光球的三维MHD模型研究了临边暗化对区域填充因子变化的敏感性。临边暗化变化预计从测得的11年面积变化低于测得的临边暗化变化的水平,在一个合理的范围内的磁通量在安静的网络和网络间的地区。因此,在太阳活动周期中观测到的显著的临边昏暗与静磁网络面积的11年变化并不矛盾。我们的研究结果提供了一个独立的限制光球温度梯度的变化报告从测量的太阳光谱辐照度的光谱辐照度监测器(SIM),最近,从波长差分分光光度法使用太阳光学望远镜(SOT)搭载的HINODE航天器。
2016-11-30 astro-ph.SR
Virtual EVE: a Deep Learning Model for Solar Irradiance Prediction
本文提出虚拟EVE深度学习模型,以EfficientNet为骨干结合线性组件,利用AIA太阳图像和HMI磁图虚拟化故障的MEGS-A仪器,实现太阳极紫外辐照度准确预测,并证明仅用AIA数据即可达到优于现有方法的性能。
2024-08-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
Observing Evolution in the Supergranular Length Scale During Periods of Low Solar Activity
我们提出的初步结果的观测研究的变化的主导长度尺度的安静的太阳辐射:超颗粒。这个长度尺度反映了太阳色球层上部和磁网络边界处的过渡区等离子体中的辐射能量,磁网络边界是太阳内部磁场和对流运动之间无情相互作用的结果。我们表明,净差异约0.5毫米的超颗粒发射长度尺度发生时,比较观测周期22/23和周期23/24最小值。这种规模上的变化在多个空间和地面仪器的数据集中重现,并使用不同的诊断措施。通过对威尔逊山太阳天文台(MWO)Ca II K图像记录的一个子集的分析,我们考虑了多个太阳极小期的超颗粒长度尺度的变化。观测和分析提供了一个诱人的看看太阳活动的情况下,大规模的通量出现,提供洞察时间的“极端”太阳最低和一般的行为,如分相和交叉依赖的光谱辐照度的不同组成部分。考虑到超颗粒尺度的调制在太阳光谱辐照度的变化中以及在进入整个外层大气的质量和能量传输中留下了印记,这项初步调查是了解安静太阳对日光层系统影响的重要一步。
2011-02-08 astro-ph.SR
Improving Solar Flare Soft X-ray Classification With FOXES: A Framework For Operational X-ray Emission Synthesis
Georgia State University(佐治亚州立大学);University of Colorado at Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);University of Arizona(亚利桑那大学);University of Graz(格拉茨大学);NSF National Center for Atmospheric Research(美国国家科学基金会国家大气研究中心);The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);Quantellia LLC(Quantellia有限责任公司)
本文提出FOXES框架,利用视觉Transformer将EUV空间分辨观测转化为SXR辐射预测,提升太阳耀斑分类精度,实现空间分辨的耀斑检测。
2026-04-12 astro-ph.SR
A homogeneous database of sunspot areas covering more than 130 years
太阳黑子面积的历史记录是太阳活动和变化的一个有价值和广泛使用的代理。皇家格林威治天文台(RGO)在1874年至1976年期间定期测量这一参数和其他参数。在此之后,来自许多不同天文台的记录是可用的。然而,这些都显示出系统性的差异,往往有重大的差距。我们的目标是通过组合不同的数据集来获得统一和完整的太阳黑子面积时间序列。太阳黑子面积的合成图对于太阳物理学中的不同应用至关重要,其中包括辐照度重建。在不同的观测站同时记录的数据进行统计比较,以确定相互校准因子。使用这些数据,我们编译一个完整的和交叉校准的时间序列。格林威治数据集在1976年之前一直用作基础,1977年至1985年期间使用俄罗斯数据(前苏联各站观测数据汇编),自1986年以来使用美国空军网络汇编的数据。其他数据集(罗马、云南、卡塔尼亚)被用来填补剩余的空白。使用最终的太阳黑子面积记录,计算光度太阳黑子指数。我们还表明,使用未经校准的太阳黑子面积数据集,可以严重影响辐照度变化的估计。我们的分析意味着,紫外线辐照度变化对气候的影响比太阳总辐照度变化小得多的说法是没有根据的。
2010-09-17 astro-ph.SR
Reconstruction of the Total Solar Irradiance during the last Millenium
本研究采用半经验模型,基于宇宙成因同位素数据重建过去千年总太阳辐照度,发现斯波勒极小期下降约2.3 W/m²,蒙德极小期下降约2.2 W/m²。
2024-09-19 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
Diameter and solar figure observations in the solar activity context with the astrolabe of Rio de Janeiro in 1998-2003
从1998年到2003年,里约热内卢国家天文台的CCD太阳等高仪对太阳半径进行了2万多次观测。在目前的工作中,对2002年和2003年的观测结果进行了类似的修正。最初,这些值已根据其相对于当地趋势平均值的平均二次偏移进行了校正,因此无需修改测量的变化。最后,利用从一些观测参数和观测措施之间的相关性中获得的系数,对这些数值进行了偏差校正。然后将总的系列与太阳活动的系列指标进行了比较。通过不同指针对之间的相关性,检验了半径变化与太阳活动有关的假设。一些对之间的强相关性。接下来,现在考虑一个序列相对于另一个序列的时间延迟,获得相同的相关性。有几对显示出相关性的增加,表明它们之间存在显著的相移。对于太阳半径和辐照度对最大相关相位的模式计算了两种不同的情况:无论是对于完整的一系列数据,或离开了相对于太阳活动周期的两个高峰期的历元的数据。比较表明,太阳半径密切响应的条件下,活动的峰值被认为是辐照度的变化;相反,它之前的辐照度的变化,至少一百天,当峰值被丢弃,从而表明存在两个不同的制度。我们还研究了太阳半径在其纬度上的变化。有人指出,每个纬度带的反应都不同,即使如此,在时间上也存在着全球差异。
2013-01-09 astro-ph.IM astro-ph.SR
Is It Small-scale Weak Magnetic Activity That Effectively Heats the Upper Solar Atmosphere?
太阳色球和日冕加热是天体物理学中的一个重要问题。利用2003年3月1日至2017年10月28日期间每天测量的985个太阳光谱辐照度(SSI),分别研究了SSI与太阳黑子数、威尔逊山太阳黑子指数和磁谱斑强度指数的位相关系。在整个加热区域中形成的所有SSI:上层光球,色球,过渡区和日冕被发现与弱磁活动的相关性比与强磁活动的相关性更高,并且与弱磁活动同步。所有在低光球层(未加热区域)形成的SSI,表明从太阳次表层泄漏的“能量”,被发现与强磁活动有关,而不是与弱磁活动反相。在上层光球和色球层中,强磁活动应该会导致SSI大约一个太阳自转,这也表明弱磁活动应该会对那里的加热产生影响。因此,正是小规模的弱磁活动有效地加热了太阳上层大气。
2018-07-09 astro-ph.SR
A Note on Solar Cycle Length during the Medieval Climate Anomaly
对“中世纪气候异常”(MCA)及其与异常太阳活动的可能联系的兴趣日益浓厚,促使人们根据宇宙成因放射性核素对太阳活动进行新的重建。然而,这些代理不足以限制总太阳辐照度(TSI)的范围,并且通常是在低时间分辨率下定义的,不足以推断太阳活动周期长度(SCL)。我们已经重建了SCL(平均持续时间为10.72 \pm 0.20年)在MCA期间使用肉眼观察太阳黑子和极光的目击。因此,太阳活动很可能并不特别强烈,这支持了海洋-大气耦合系统的内部变化是MCA的主要驱动力的观点。
2012-03-05 astro-ph.SR
Soft X-ray irradiance measured by the Solar Aspect Monitor on the Solar Dynamic Observatory Extreme ultraviolet Variability Experiment
太阳表面监视器(SAM)是太阳动力学观测站(SDO)上极紫外线变化实验(EVE)上的一个针孔相机。SAM通过一个金属滤光片将太阳圆盘投射到CCD上,该金属滤光片设计为仅允许短于7 nm的太阳光子通过。然而,来自高能粒子和带外辐照度的污染在SAM观测中是重要的。我们提出了一种从SAM信号中分离0.01- 7 nm积分辐照度的技术,以产生2010年5月至2014年5月期间宽带辐照度的第一个结果。该分析的结果与EVE的EUV分光光度计(ESP)的类似数据产品一致,误差在25%以内。我们比较我们的结果与测量从学生一氧化氮探测器(SNOE)太阳X射线光度计(SXP)和热层电离层中间层能量学和动力学(TIMED)太阳EUV实验(SEE)在类似的太阳活动水平。我们表明,全磁盘SAM宽带的结果比较以及其他测量的0.01- 7 nm的辐照度。我们还探讨了SAM的能力,解决空间的贡献,从太阳能盘的辐照度区域,并证明了这一功能的几个强耀斑爆发的活跃地区的案例研究,2011年3月11日。
2016-05-04 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
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
The Role of Solar Soft X-rays Irradiance in Thermospheric Structure
我们使用一个新的大气化学和能量学一维(ACE 1D)热层模型来表明,太阳软X射线在100 - 150 km高度之间的低热层中沉积的能量(Bailey et al. 2000),甚至在300 km以上的高度也会影响整个地球热层的温度。通过迭代地关闭模型中不同波长箱的输入太阳通量,我们能够证明外逸层温度的最大变化是由于软X射线太阳箱的变化。我们还表明,使用热力学热方程,通过非热光电子的分子扩散,是热传递到上层电离层/热层的主要来源,并导致中性大气的温度增加。此外,太阳软X射线的这些温度变化和加热效应与HeII 30.4nm强辐射相当。最后,我们表明,在这些软x射线波长的太阳通量辐照度的不确定性,导致相应的不确定性,在模拟外大气层温度和不确定性随着太阳活动的增加而增加。
2022-09-20 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
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
A Change of Solar He II EUV Global Network Structure of the Transition Region as an Indicator of Geo-Effectiveness of Solar Minima
2007- 2009年期间的太阳活动非常低,导致热层密度非常低。He II波段太阳极紫外辐照度的比较(26至34纳米)从太阳极端紫外线监测器(SEM),太阳和日光层观测站(SOHO)上的电荷元素和同位素分析系统(CELIAS)上的一台仪器显示,最近两次太阳极小期的绝对辐照度下降了约15 ± 6%当使用年运行平均滤波器时,与周期22/23最小值相比,在周期23和24之间的太阳最小值期间。我们发现,与2008- 2011年的最小值相比,1996年的30.4 nm SOHO极紫外成像望远镜(EIT)图像中的一些局部,短期最小值(包括SEM光谱带中具有相同绝对EUV通量的最小值)在全球网络结构中显示出更大的空间功率集中。我们解释这种更大的集中在过渡区的全球网络结构的空间功率作为一个更大的太阳盘面上的面积较大的功能。太阳极小期期间全球网络结构的这种变化可能部分表征太阳He II EUV辐照度的地理有效性,以及基于其绝对水平的估计。
2013-05-09 astro-ph.SR