Non-neutralized electric currents in solar active regions and flare productivity
我们探讨了非中性电流与太阳耀斑发生在一个相当大的样本观测的关联，旨在显示这种电流在太阳耀斑预测的潜力。我们使用日震磁成像仪定期产生的高质量矢量磁图，更具体地说，使用空间天气HMI活动区域补丁（SHARP）。通过一个新建立的方法，结合详细的误差分析，我们计算的非中和电流中包含的活动区域（AR）。产生两个预测器，即总电流和最大无符号非中和电流。两者都在AR时间序列和2012-2016年期间时间点观察的代表性样本中进行了测试。耀斑活动区的非中和电流的平均值比非耀斑区高一个数量级以上，并且与相应的耀斑指数相关性很好。这些参数的时间演变似乎是连接到物理过程，如磁通出现和/或磁极反转线的形成，与增加太阳耀斑活动。利用贝叶斯推断的燃烧概率，它表明，总的无符号的非中和电流优于显着的总无符号的磁通量和其他完善的电流相关的预测。因此，它显示了良好的前景，包括在业务耀斑预报服务。我们计划在FLARECAST项目的框架中使用新的预测器以及其他高性能的预测器。
2017-08-23 astro-ph.SR
Investigation on the Relation between Active Regions' Compliance with Empirical Laws and Flare Productivity
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，地球物理与行星科学学院，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）；State Key Laboratory of Solar Activity and Space Weather, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（太阳活动与空间天气国家重点实验室，中国科学院国家天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；School of Space and Earth Sciences, Beihang University（航空航天大学空间与地球科学学院）；Key Laboratory of Solar Activity, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（太阳活动重点实验室，中国科学院国家天文台）
研究太阳活动区对经验定律的遵循与耀斑生产率的关系，通过统计分析，利用多种方法计算相关参数，发现多数活动区遵循经验定律，耀斑生产率与磁系统大小强度更相关，还确定阈值区分活跃与不活跃活动区。
2026-07-10 astro-ph.SR
Productivity of Solar Flares and Magnetic Helicity Injection in Active Regions
本研究的主要目的是更好地了解活动区的磁螺旋度注入与太阳耀斑的发生和强度之间的关系。因此，我们调查磁螺旋度注入率和无符号磁通量，作为参考。使用$SOHO$ /MDI磁图总共分析了378个活动区域。24小时平均螺旋度注入率和无符号磁通量与耀斑指数和耀斑产生概率在接下来的24小时测量进行了比较。此外，我们还研究了19次M5.0以上耀斑发生前后几天内螺旋度的变化，这些耀斑发生在选定的强耀斑活动区。研究结果表明：（1）对于91个无符号磁通量在3 ~ 5 $\times$ × 10 $^{22}$ Mx范围内的大活动区，耀斑活动区和非耀斑活动区的磁螺度注入率相差2倍;（2）作为螺旋度注入函数的$GOES$ C型耀斑产生概率在耀斑产生活动区和耀斑平静区之间显示出一个尖锐的分界线;（3）19次大耀斑前的螺旋度注入历史表现出一个共同的特征：（3-45）$ \times$ 10 $^{42}$ Mx $^2$在0.5 - 2天的螺旋度单调增加阶段中有显著的螺旋度积累。我们的研究结果支持了螺旋度注入在耀斑中的重要性，但单独使用它来进行耀斑预报是无效的。有必要找到一种方法来更好地表征螺旋度注入的时间历史以及其在活动区域内的空间分布。
2010-06-22 astro-ph.SR
Flare Productivity of Major Flaring Solar Active Regions: A Time-series Study of Photospheric Magnetic Properties
一个太阳活动区（AR），产生至少一个M-或X-级的主要耀斑往往会产生多个耀斑在其通过太阳盘。如果我们能通过调查光球磁场特性的时间序列来估计一个给定的主要耀斑AR在几天的时间间隔内的耀斑生产力，那将是很有趣的。为此，我们研究了2010年至2016年太阳动力学天文台（SDO）上的日震和磁成像仪（HMI）观测到的93个主要耀斑AR。更具体地说，对于每个AR的研究，平均值和波动计算从8天的时间序列的18个光球磁参数提取的空间气象HMI活动区补丁（SHARP）矢量磁图产品在12分钟的节奏。然后，我们将这些与AR的8天耀斑指数进行了比较，该指数定义为在8天SHARP参数时间序列的相同间隔期间在AR中产生的耀斑的软X射线峰值通量的总和。结果表明，8天耀斑指数与某些磁参数的平均值和波动值有很好的相关性（在双对数空间中相关系数为0.6-0.7）。有趣的是，8天耀斑指数显示出比平均值的SHARP参数与光球磁自由能量密度的表面积分的波动稍好的相关性。我们还讨论了如何变化的相关性，如果8天耀斑指数相比，从初始部分的SHARP参数时间序列的平均值或波动计算。
2018-10-30 astro-ph.SR
Magnetic field configuration favoring X-class solar flares: violation of Joy's and Hale's laws
State Key Laboratory of Solar Activity and Space Weather, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台太阳活动与空间天气国家重点实验室）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）
研究利用39个耀斑活跃区，通过按黑尔定律和乔伊定律划分象限，研究磁倾角与X级耀斑生产率关系。发现违反这两条定律的象限耀斑级别更高，全球或局部的异常磁倾角配置是主要耀斑活动关键指标。
2026-07-14 astro-ph.SR
A statistical study of magnetic flux emergence in solar active regions prior to strongest flares
本文统计100个M5.0级以上耀斑活动区爆发前2至3天的磁通量浮现类型，发现近期浮现并非强耀斑的必要或充分条件，但耀斑活动区的浮现速率通常更快。
2024-02-28 astro-ph.SR
Flux emergence and generation of flare-productive active regions
太阳耀斑和日冕物质抛射是太阳磁场活动最突出的表现。它们中最强的事件往往发生在大的、复杂的和动态演变的活动区域（AR）。然而，目前尚不清楚这些AR的关键观测特征是什么，以及这些特征是如何产生的。本文根据耀斑产生的AR的形态和磁性特征及其演化过程回答了这些基本问题，即，大规模的通量出现和随后的AR形成，这已经在观测和理论研究中被揭示。我们还提出了最新的耀斑生产AR的建模实现使用最现实的通量出现模拟在一个非常深的计算域。最后，本综述讨论了未来的观点有关的关系，耀斑太阳AR的全球规模的发电机和恒星超耀斑。
2021-05-20 astro-ph.SR
Intermittency Spectra of the Magnetic Field in Solar Active Regions
本文介绍了太阳活动区磁结构的不对称性和多重分形性的研究结果。利用1997年1月至2006年12月在太阳盘中心观测到的214个不同耀斑生产率的AR的视线磁图。使用了以高分辨率模式运行的{ \it太阳和日光层观测台}（SOHO）上的迈克尔逊多普勒成像仪、大熊太阳观测台数字磁像仪和{ \it Hinode} SOT/SP仪器提供的数据。通过高阶结构函数和平坦度函数推导出阵发谱。平坦度函数指数是对平坦度的度量。我们发现，在约10微米以下的尺度的平坦度函数指数与耀斑生产力相关（相关系数为-0.63）。{ \it Hinode}数据表明，与MDI数据相比，不透明度范围向小尺度（2 μ m以下）扩展。多重分形的光谱，来自结构函数和平坦度函数，被发现是更广泛的AR的最高耀斑生产力相比，低耀斑生产力。高耀斑AR的磁结构由大量的单分形集合组成，并且这个集合比低耀斑AR的丰富得多。结果表明，光球磁场的多重分形结构与耀斑活动有关。在复杂和高耀斑的AR中观察到的强不稳定性暗示我们观察到增强的次光球动力学的光球印记。
2010-12-07 astro-ph.SR
Multiwavelength study of a Solar Eruption from AR NOAA 11112 I. Flux Emergence, Sunspot Rotation and Triggering of a Solar Flare
我们分析了2010年10月16日发生在活动区（AR）NOAA 11112附近的一个巨大的暗条系统的M2.9/1 N耀斑的多波长观测。SDO/HMI磁图揭示了耀斑事件前50小时出现的双极（在现有的AR内）。在出现的过程中，双极中的正负黑子都表现出平移和旋转运动。正极性黑子表现出明显的西南/顺时针方向的运动/旋转，并不断推动/滑动周围的相反极性场区。另一方面，负极性太阳黑子向西/逆时针方向移动/旋转。正极性的太阳黑子旋转约70度。在30小时内，而负极性~20 °。10小时内。SDO/AIA 94 EUV图像显示，日冕中出现的通量管与HMI中出现的双极相一致。在耀斑脉冲阶段观测到了一个高速的等离子体团抛射（速度~1197 km/s），这表明出现的正极性黑子与周围的反极性场区发生了磁重联。整个AR显示耀斑事件前的正螺旋度注入。此外，新出现的偶极揭示了负（左手）螺旋性的签名。这些观测结果提供了独特的证据，从光球层以下到日冕高度的扭曲通量管的出现触发耀斑的主要原因是由于出现的正极性黑子与附近的负极性黑子之间的相互作用，通过出现的正极性黑子向负极性黑子的剪切运动。我们的观测结果也有力地支持了这样一种观点，即旋转很可能是由于扭曲磁场的出现，正如最近的模型所提出的那样。
2012-10-12 astro-ph.SR
Active Region Emergence & Remote Flares
我们研究了新出现的太阳活动区（ARs）对已存在的ARs（PEARs）的大尺度磁环境的影响。我们首先提出了一种理论方法来量化新AR和PEAR之间的“相互作用能”，作为（i）它们各自的势场的总磁能和（ii）它们叠加的势场的能量之间的差。我们预计，这种相互作用的能量可以，根据新出现的和PEAR磁通量的相对安排，表明存在的“拓扑”自由磁能在全球日冕领域是独立的任何“内部”自由磁能，由于冠状电流内流动的新出现的和PEAR通量系统。然后，我们研究的相互作用能在两个充分研究的情况下，通量出现，但发现预测的能量扰动是相对较小的能量相比，在大的太阳耀斑。接下来，我们提出了一个观测研究的影响，新的AR的出现对耀斑统计的PEAR，使用NOAA的太阳区域摘要和GOES耀斑数据库。作为努力的一部分，以精确地确定AR的出现时间在一个大的事件样本中，我们发现，出现在这些地区的一半左右，表现出两个阶段的行为，与初始的渐进阶段，然后是一个更快速的阶段。关于耀斑，我们发现，新的AR的出现与PEAR中X级和M级耀斑发生率的显着增加有关。当PEAR和新出现的AR更接近时，这种影响往往更显著。考虑到相互作用能量的相对较弱，这种效应表明，大尺度磁场中的扰动，例如日冕物质抛射的“爆发”模型中所引起的拓扑变化，可能在某些耀斑的发生中发挥重要作用。
2016-06-08 astro-ph.SR
Magnetic Energy Spectra in Active Regions
利用1997年1月至2006年12月在日面中心观测到的217个不同耀斑速率活动区的视线磁图，研究了湍流区及其与耀斑产率的关系.使用了以高分辨率模式记录的来自{ \it SOHO}/MDI仪器的数据和来自BBSO磁力仪的数据。通过磁能谱和磁耗散谱对湍流区进行了探测。我们发现更陡峭的能谱AR的耀斑生产力更高。我们还报告，功率指数，$α$，能量谱，$E(k) \sim k^{-α}$，和总的光谱能量$W=\int E(k)dk$与耀斑指数，$A$，一个活跃的区域。的相关性被认为是强于耀斑指数和总无符号通量之间的关系。AR的耀斑指数可以基于$α$和$W$作为$A=10^b (αW)^c$的测量来估计，其中具有$b=-7.92 \pm 0.58$和$c=1.85 \pm 0.13$。我们发现，制度的充分发展的湍流发生在衰减的AR和新兴的AR（在非常早期的出现阶段）。发达的AR显示欠发达的湍流与强磁耗散在所有尺度上。
2010-07-21 astro-ph.SR
Observations of a Series of Flares and Associated Jet-like Eruptions Driven by the Emergence of Twisted Magnetic Fields
利用大熊太阳天文台（BBSO）的高分辨率新太阳望远镜（NST）、太阳动力学天文台（SDO）提供的日震和磁成像仪（HMI）磁象图和大气图像组合（AIA）EUV图像，研究了连续4次受限耀斑和随后爆发耀斑的形态和磁特性的时间变化。根据NST/Halalpha和SDO/AIA~304 A的观测结果，我们发现每个耀斑都发展了一个类似于喷流演化的喷流结构：1）出现一个倒Y形喷流，并从其初始位置漂移出去：2）喷流形成一个由许多细线组成的幕状结构，在细线的脚点附近伴随着随后的增亮; 3）在耀斑最大值附近，喷流呈现明显的扭曲结构。HMI数据的分析表明，无论是负磁通量和磁螺旋度已逐渐增加的正极性区域，表明连续注入的磁扭曲之前和期间的一系列耀斑。根据这些结果，我们认为扭曲磁通量的连续出现在产生连续耀斑和发展一系列喷流的过程中起了重要作用。
2015-12-04 astro-ph.SR
Energy Build-up and Triggering Leading to a M1.5 Flare on 1 August 2014
太阳耀斑的能量储存和触发机制对于理解太阳活动具有重要意义。我们分析了2014年8月1日在活动区NOAA 12127（SOL 2014 -08- 01 T18：13）中M1.5耀斑的多波长观测。在爆发前主要能量释放区的正磁场中存在明显的大尺度黑子旋转，其旋转既有顺时针方向的，也有逆时针方向的。耀斑前光球层磁螺旋度的注入。耀斑后螺旋度注入的符号反转。结果表明，大尺度（$\approx$ 1天）和小尺度（$\approx$ 1 ~ 2小时）的持续性磁通量突现都与耀斑有关。我们认为大尺度的磁通出射、螺旋度注入和太阳黑子自转是耀斑能量积累的主要原因，而小尺度的磁通出射则是触发耀斑的关键因素。
2019-02-01 astro-ph.SR
Revisiting 154-day periodicity in the occurrence of hard flares. A planetary influence?
Rieger等人（1984年）报告了在第21太阳活动周期间观测到的耀斑周期为154天。本文根据太阳黑子出现的一个简单的经验行星模型讨论了观测结果。行星模型预测当水星和地球接近合相，水星接近太阳时，太阳黑子就会出现。我们表明，报告的耀斑活动的时间是一致的行星模型。虽然模型的基准周期为170天，但由于记录间隔中间附近行星强迫的180度相位变化，在耀斑记录间隔内的平均模型周期为157天。我们的结论是，在154天的周期性出现时，行星强迫的相位变化和由此产生的渐进的相位变化，总的太阳黑子面积出现和耀斑发生转移的耀斑光谱的主峰从行星强迫期间，170天，154天。
2016-11-14 astro-ph.SR
Data-driven Radiative Magnetohydrodynamics Simulations with the MURaM Code: the Emergence of Active Region 11158 and the X2.2 Flare
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education（现代天文学和天体物理学教育部重点实验室（南京大学））
本文利用MURaM代码的数据驱动分支模拟了活跃区域11158的出现及X2.2日冕爆的爆发，展示了该方法在真实日冕环境研究中的潜力。
2026-02-18 astro-ph.SR
The coronal mass ejection productivity of solar active region 13664/8
Sun Yat-sen University（中山大学）；CAS center for Excellence in Comparative Planetology（中国科学院比较行星学卓越中心）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Institute of Deep Space Sciences, Deep Space Exploration Laboratory（深空科学研究所，深空探测实验室）
研究太阳活动区13664/8日冕物质抛射生产率高的原因，利用SDO/AIA和SDO/HMI观测分析其光球磁场等，发现快速复杂磁通量浮现增加区域复杂性，多个碰撞极性反转线提高了CME生产率，揭示高磁复杂性及剪切对高CME生产率的关键作用。
2026-07-20 astro-ph.SR
Re-flaring of a Post-Flare Loop System Driven by Flux Rope Emergence and Twisting
在这封信中，我们详细研究了2005年1月15日发生在两个连续的太阳爆发事件之间的耀斑后环的演化，这两个事件都产生了一个快速的晕CME和一个大耀斑。耀斑后的环系统，形成后的第一次CME/耀斑爆发，迅速发展，表现为不寻常的加速上升运动的环。通过非线性无力场模型，我们得到了有源区的磁结构。这清楚地表明，磁绳下方的环也不断上升，伴随着增加的扭曲和长度。最后，耀斑后的磁结构演变到导致第二次CME/耀斑爆发的状态。这是一个事件，其中耀斑后的环路可以在第一次CME/耀斑爆发后的$\sim$ 16小时的短时间内重新耀斑。观测到的在同一位置的再耀斑可能是由磁通量出现和太阳黑子旋转引起的磁通绳的快速演变所驱动的。这一观测结果为CME/耀斑模型及其预测提供了有价值的信息。
2010-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence of Magnetic Helicity in Emerging Flux and Associated Flare
本文的目的是看一个新兴的活动区的磁螺旋度结构，并表明，无论是出现和耀斑签名是一致的磁螺旋度相同的符号。本文对2003年5月27日发生在活动区NOAA 10365的一次M1.6级耀斑进行了多波长分析。光球层中的发散流型和磁场的“舌”形，具有拉长的极性，这高度暗示了扭曲通量管的出现。这些舌头的方向表明出现了一个通量管与右手扭曲，即积极的磁螺旋。色球层中的耀斑特征是由Meudon太阳塔中的MSDP摄谱仪在H-α和TRACE在1600 A中观察到的条带。这些条带呈“J”形，并沿反转线移动。这些带状物的图案表明，耀斑是由正螺旋度的扭曲通量管下方日冕高度的磁重联触发的，对应于观测到的出现。这是第一次在观测中清楚地发现通过光球和耀斑带的新兴通量之间的一致性。另一种类型的带状观测期间耀斑在周边的活动区的MSDP和SOHO/EIT的存在有关的零点，这是发现高的日冕中的位场外推。我们讨论了这些二次增亮的解释方面的“突破”模型和等离子体压缩/加热大规模separatrices。
2009-06-06 astro-ph.SR
Supergranular-scale magnetic flux emergence beneath an unstable filament
在这里，我们报告了2013年9月29日大型太阳暗条爆发的证据。这次平滑的喷发，没有任何以前的耀斑，形成后，两个带状耀斑和日冕物质抛射对地球。日冕物质抛射在2013年10月2日产生了一场中等强度的地磁暴，并产生了非常严重的局部影响。整个事件没有引起耀斑警报系统的注意。我们通过大气成像组件（AIA）和日震和磁成像仪（HMI）数据对太阳动力学天文台进行了多波长分析。AIA在304、193、211和94日冕上的数据分别对过渡区和日冕进行采样，而HMI除了提供HMI提供的完全反演数据外，还提供光球磁图、连续谱和线性偏振数据。[...]我们已经观察到一个超颗粒大小的出现在活动区NOAA 11850的边界附近的一个大的灯丝。暗条动力学和磁象图结果表明，磁通量的出现发生在暗条下方的光球层。重连发生在支撑细丝的浸渍线和超颗粒出现之间的细丝下方。非常平稳的上升可能是由于这种涌现和环面不稳定性可能发挥了根本作用，这是由涌现帮助。
2015-09-18 astro-ph.SR
Formation of a Flare-Productive Active Region: Observation and Numerical Simulation of NOAA AR 11158
通过对NOAA活动区11158的太阳动力学观测分析和通量管出现的数值模拟，探讨了该活动区的形成过程。首先，我们使用SDO/日震和磁成像仪（HMI）的磁图调查光球的演变和大气成像组件（AIA）的数据来分析相关的日冕结构。这个四极区的主要特征是中央三角洲太阳黑子中的一条长剪切极性反转线（PIL）和PIL上方的日冕拱廊。我们发现，这些功能是负责生产激烈的耀斑，包括X2.2级的事件。根据观测结果，我们提出了两种可能的模型来创建AR 11158，并对这两种情况进行了通量涌现模拟，以重现AR。情况1是单个通量管的出现，其在对流区中被分成两个并在两个位置出现，而情况2是两个孤立但相邻的管的出现。我们发现，在情况1中，剪切PIL和冠状拱廊创建在该区域的中间，这与AR 11158的观察。然而，案例2从未建立一个明确的PIL，这偏离了观察。因此，我们得出结论，耀斑生产AR 11158，在这两种情况下，更有可能从一个分裂的新兴通量比从两个独立的通量束。
2014-03-17 astro-ph.SR
Testing predictors of eruptivity using parametric flux emergence simulations
太阳耀斑和日冕物质抛射（CME）是太阳系中能量最大的事件之一，对近地环境产生影响。耀斑的生产力是经验已知的活动区域的大小和复杂性相关。近年来，根据活动区的磁场数据，对几个指标进行了测试，以预测耀斑。这些指标或它们的组合都没有显示出明确的喷发或耀斑标准。此外，数值模拟几乎没有用于测试这些参数的可预测性。在这种情况下，我们使用三维参数MHD数值模拟的自洽形成的磁通出现的扭曲磁通管，诱导形成稳定和不稳定的磁通量绳的Leake（2013，2014）。我们使用这些数值模拟来研究在各种磁标量参数中可观察到的喷发特征，并提供数据分析处理的亮点。时间序列的2D photospheric-like magnetograms的参数模拟的稳定和不稳定的磁通出现，计算约100个不同的指标。该清单包括以前用于业务预报的参数、首次使用的物理参数以及专门为此目的开发的新数量。我们的研究结果表明，只有测量与磁反转线特性相关的活动区总非势的参数，如Falconer参数$L_{ss}$、$WL_{ss}$、$L_{sg}$和$WL_{sg}$，以及新的电流积分参数$WL_{sc}$和长度参数$L_{sc}$，才能显著区分模型的喷发情况和非喷发情况，这可能表明它们是有希望的耀斑和喷发预测者。
2017-06-15 astro-ph.SR
Calculating Separate Magnetic Free Energy Estimates for Active Regions Producing Multiple Flares: NOAA AR11158
众所周知，光球通量出射是一个重要的过程，它使日冕场产生应力，并储存磁自由能，然后在耀斑期间释放出来。\emph{Solar Dynamics Observatory}（SDO）上的\emph{Helioseismic and Magnetic Imager}（HMI）捕获了NOAA AR 11158的整个出现。这一区域呈现为两个截然不同的两极，可能在光球层下方相连，但其特征是不同的光球场演化和通量。在2011年2月12日首次出现后的四天内，合并的活动区复合体产生了15个GOES C级，2个M级和X2.2情人节耀斑。M级和X级耀斑特别令人感兴趣，因为它们是非同源的，涉及活动区的不同分区。我们使用磁荷拓扑结构与最小电流电晕模型的日冕场模拟复杂的场演化。结合这一点与观测的耀斑带状物在1600通道的\emph{Atmospheric Imaging Assembly}（AIA）板载SDO，我们提出了一个最小化算法估计的重联通量的数量和导致的下降在耀斑期间的磁自由能。对于M6.6、M2.2和X2.2耀斑，我们分别发现了$4.2\times 10^{20}\unit{Mx},\ 2.0 \times 10^{20}\unit{Mx}, \hbox{and} 21.0 \times 10^{20}\unit{Mx}$的通量交换，导致了$3.89\times 10^{30}\unit{ergs},…
2013-02-07 astro-ph.SR
The eruption of a small-scale emerging flux rope as the driver of an M-class flare and a coronal mass ejection
太阳耀斑和日冕物质抛射（CME）是太阳中最强大的爆炸。它们是潜在破坏性空间天气条件的主要来源。然而，其启动的可能原因仍然存在争议。利用BBSO NST的高分辨率观测资料，结合太阳动力学观测站（SDO）的观测资料，我们观测到了一个大黑子附近出现的小尺度通量绳，它的爆发产生了M级耀斑和日冕物质抛射。静态非线性力自由场（NLFFF）外推以及日冕三维磁场动态演化的数据驱动MHD建模表明了小尺度磁绳的存在。在磁绳出现期间，观测到磁绳足点处的卫星太阳黑子旋转。与此同时，洛伦兹力、磁场能量、垂直电流和横向磁场在此阶段增加。来自磁通量出现和扭曲磁场的自由能足以为M级耀斑提供动力。这些观测首次呈现了从小尺度磁绳出现到太阳爆发产生的完整过程。
2017-07-01 astro-ph.SR
On the non-Kolmogorov nature of flare-productive solar active regions
对2011年8月至2012年7月期间观测到的53个太阳活动区进行了磁功率谱分析。从日震和磁成像仪获得的磁场数据，反演为活动区补丁，被用来研究磁功率指数的演变，因为每个区域旋转横跨太阳盘。根据活动区产生的太阳耀斑的数量和大小对活动区进行分类，以研究耀斑产生率与磁功率指数的关系。窗口大小和惯性范围的选择在确定正确的磁功率指数中起着关键作用。磁功率指数的总体分布范围为$1.0-2.5$。耀斑平静区的峰值为1.6，而耀斑产生区的峰值为2.2。总体而言，耀斑活动区和耀斑平静区的功率指数分布直方图分离较好。只有12%的耀斑平静区的指数大于2，而90%的耀斑产生区的指数大于2。耀斑平静区表现出很高的时间变化（即指数在高值和低值之间波动），而耀斑生产区保持指数大于2数天。这表明了在耀斑预测研究中纳入活动区域的时间演变的重要性，并突出了空间天气应用的2-3天预测窗口的潜力。
2016-11-02 astro-ph.SR
Energy origination and triggering mechanism of a series of homologous confined flares
利用新真空太阳望远镜（NVST）的H $α$资料，结合太阳动力学观测站（SDO）的多波长图像和磁象图，研究了2013年10月12日NOAA 11861活动区发生的3次同源受限耀斑的详细过程。这三次耀斑都发生在同一位置，具有相似的形态和类似的类别。通过对磁场和流场演化的分析，发现在后黑子附近出现了磁通量和强的两极间剪切运动。磁通量和平均横向磁场强度在每次喷发前均呈下降趋势，并在每次喷发开始时达到最低点。通过计算光球层的剪切和出射能量，发现光球层注入的能量在几个小时内的积分可以为耀斑提供足够的能量。在每次耀斑发生期间，在H $α$图像中观察到不同环之间的重新连接。这些结果表明，光球层中的出射磁通量和剪切运动可以将能量注入剪切磁环，并最终通过磁重联释放能量，为太阳耀斑提供能量。
2019-10-21 astro-ph.SR
Why Is the Great Solar Active Region 12192 Flare-Rich But CME-Poor?
2014年10月的太阳活动区12192是24年来最大的太阳黑子群。它是第24周期中最多产的耀斑，但令人惊讶的是，在其盘通过期间，核心区域没有产生日冕物质抛射（CME）。在这里，我们研究阻止喷发的磁场条件以及随之而来的后果。我们发现AR 12192是“大而温和”，其核心区域表现出较弱的非潜力，较强的覆盖领域，和较小的耀斑相关领域的变化相比，其他两个主要的耀斑CME生产的AR（11429和11158）。这些差异存在于密集型指数中（例如，手段）但通常不是广泛的手段（例如，总数）。AR 12192的大量磁自由能并没有转化为CME的生产力。这一出乎意料的现象表明，AR的爆发性受到背景场限制上的磁非势的某种相对度量的限制，并且与爆发性耀斑相比，受限耀斑可能会留下较弱的光球和日冕印记。
2015-05-05 astro-ph.SR
Triggering an eruptive flare by emerging flux in a solar active-region complex
2012年7月1日，在太阳活动区NOAA 11514和11515之间发生了一次耀斑和快速日冕物质抛射，这是对尾随区11515的领先黑子前方出现的通量的响应。通过分析光球磁通量和日冕结构的演化，我们发现光球磁通量的出现是通过与上覆磁通量的非标准相互作用触发爆发的。新的通量既没有相反的方向，也没有一个位置附近的极性反转线，这是有利的强烈重联下出现的拱廊通量。此外，其助焊剂含量仍然显著小于拱廊的助焊剂含量（约40%）。然而，一个植根于尾随的活动区的环路系统部分地在活动区之间的拱廊下运行，经过通量出现的地点。与新兴通量的重新连接，导致一系列喷流排放到环路系统中，导致环路系统强烈但有限的上升。这就抬高了两个活跃区域之间的拱廊，削弱了它向下的张力，从而使拱廊下被大幅剪切的通量不稳定。复杂的事件也与支持前体活动在一个增强的网络附近的活动区，作用于大规模的覆盖通量，并与两个同时封闭的耀斑活动区。
2015-06-26 astro-ph.SR
The Confined X-class Flares of Solar Active Region 2192
2014年10月观测到的异常大的NOAA活动区2192，在没有日冕物质抛射的情况下，其主要双带耀斑的生产力非常突出。在一个大的规模上，一个主要的南北向磁系统的拱廊场作为一个强大的，也是横向的，限制了一系列的大型双带耀斑起源于核心的活动区。耀斑带的大的初始分离，加上几乎没有增长的带分离，表明一个封闭的重联网站在日冕的高处。本文通过对10月22日发生的X1.6级局限性耀斑的详细分析，说明了该活动区的耀斑异常。我们提供了重复能量释放的证据，表明相同的磁场结构重复参与了磁重联。我们发现，大量的电子被加速到非热能，揭示了陡峭的幂律谱，但只有一小部分被加速到高能量。导出的电子中的总非热能（约为10^25 J）比X1类爆发耀斑中的能量高得多，相当于活动区日冕中过剩磁能的10%左右。
2015-02-18 astro-ph.SR
Recurrent explosive eruptions and the sigmoid-to-arcade transformation in the sun driven by dynamical magnetic flux emergence
我们报告的三维（3D）MHD模拟经常性的小型CME样喷发在一个小的活动区（AR），这是由一个扭曲的（而不是扭结不稳定）通量管从太阳内部的动态出现。喷发的发展是由于不断出现和重新连接的剪切磁力线沿极性反转线（PIL）的AR的新的磁通绳的重复形成和驱逐。喷发的加速是由喷发场下方的电流片处的系绳切割重联触发的。我们发现，每一个爆炸性的喷发是由改造的S形结构和随后的S形到耀斑拱廊改造的AR。这些结果可能对周期性日冕物质抛射和爆发性S形/耀斑的观测和理论研究具有一定的意义。
2014-05-25 astro-ph.SR
A Comparative Analysis of Machine-learning Models for Solar Flare Forecasting: Identifying High-performing Active Region Flare Indicators
太阳耀斑造成不利的空间天气，影响空间和地球技术。然而，由于缺乏任何独特的耀斑触发器或单一的物理路径，预测耀斑以及严重的空间天气的难度更大。研究表明，多种物理特性有助于活跃区域耀斑的潜力，使挑战更加复杂。机器学习（ML）的最新发展使高维数据的分析成为可能，从而导致越来越好的耀斑预测技术。然而，高性能耀斑预测的共识仍然难以捉摸。在迄今为止最全面的研究中，我们对四种流行的ML技术（k-最近邻，逻辑回归，随机森林分类器和支持向量机）进行了比较分析，通过训练这些从太阳动力学天文台（SDO）上的日震和磁成像仪（HMI）获得的磁性参数，以整个太阳周期24。我们证明了逻辑回归和支持向量机算法在预测活动区燃烧潜力方面表现非常好。逻辑回归算法返回$0.967 \pm 0.018$的最高真实技能分数，可能是任何严格参数研究所达到的最高分类性能。通过比较评估，我们确定了总电流螺旋度，总垂直电流密度，总无符号通量，R_VALUE和总绝对扭曲等磁性是表现最好的耀斑指标。我们还介绍和分析了两个新的性能指标，即严重和明确的空间天气指标。我们的分析限制了最成功的ML算法，并确定了对活跃区域耀斑生产力贡献最大的物理参数。
2022-11-02 astro-ph.SR
Reconciliation of Waiting Time Statistics of Solar Flares Observed in Hard X-Rays
本文利用ISEE-3/ICE、HXRBS/SMM、WATCH/GRANAT、BATSE/CGRO和RHESSI等探测器对硬X射线观测到的太阳耀斑的等待时间分布进行了研究。虽然不一致的结果和解释已公布较早，根据相对较小的范围（$< 2$十年）的等待时间，我们发现，所有观察到的分布，跨越60年的等待时间，（$Δt \approx 10^{-3}- 10^3$小时），可以与单个分布函数，$N(Δt) \propto λ_0 (1 + λ_0 Δt)^{-2}$，其在大等待时间（$Δt \approx 1-1000$小时）具有$p \approx 2.0$的幂律斜率，并且在短等待时间$Δt \lapprox Δt_0 = 1/λ_0$时停止。我们从WATCH、HXRBS、BATSE和RHESSI数据中发现了$Δt_0 = 1/λ_0 = 0.80\pm0.14$小时处的一致断点。等待时间的分布是不变的采样与不同的流量阈值，而平均等待时间的比例与检测到的事件，$Δt_0 \propto 1/n_{det}$的数量的倒数。该等待时间分布可以用非平稳泊松过程建模，其爆发率$λ=1/Δt$随$f(λ) \propto λ^{-1} \exp{-(λ/λ_0)}$变化。这种耀斑速率分布代表了具有高耀斑速率的短簇中的高度间歇性的耀斑生产力，其被具有非常低耀斑速率的静止间隔隔开。
2010-02-25 astro-ph.SR
Bombs and flares at the surface and lower atmosphere of the Sun
太阳活动的一个壮观的表现是在H $α$线的远翼出现短暂的增亮，被称为埃勒曼炸弹（EB）。界面区成像光谱仪（IRIS）最近获得的观测结果揭示了另一种类型的等离子体“炸弹”（紫外线爆发），在较冷的太阳低层大气中可能具有高达$8\times 10^4$ K的高温。需要现实的数值模拟来解释这些事件的性质。在这里，我们报告的三维辐射磁流体动力学模拟的磁通量出现在太阳大气中。我们发现，新兴的双极磁场之间无处不在的重联可以触发EB在光球，中/低色球紫外爆发和小（纳米/微米）耀斑（$10^6$ K）在上色球。这些结果为日冕磁场的产生和建立以及太阳表面和低层大气的动力学和加热提供了新的见解。
2017-04-10 astro-ph.SR
Magnetic Properties of Solar Active Regions that Govern Large Solar Flares and Eruptions
太阳耀斑和日冕物质抛射（CME），特别是较大的日冕物质抛射（CME），都来自活动区（AR）。为了了解控制此类耀斑和喷发的磁性，我们系统地调查了2010年5月至2016年4月期间距盘中心45度范围内GOES水平>=M5.0的所有耀斑事件。这些标准导致从29个AR的51耀斑，我们分析了太阳动力学天文台获得的观测数据。在这29个太阳黑子中，80%以上的太阳黑子呈现出三角黑子，至少有3个太阳黑子违反了Hale的极性规则。耀斑持续时间与两个耀斑带之间的距离、带内的总磁通量以及带面积近似成比例。从我们的研究中，一个参数，清楚地确定一个给定的耀斑事件是否是CME爆发或不是由太阳黑子面积归一化的带状面积，这可能表明，耀斑区域和整个AR之间的结构关系控制CME生产力。AR表征表明，即使X级事件不需要三角洲太阳黑子或强场，高梯度极性反转线。对历史观测数据的研究表明，最大的太阳AR（磁通量为2 × 10^23 Mx）可能会产生能量为10^34 erg的“超级耀斑”。耀斑持续时间和磁场能量之间的比例关系与恒星耀斑观测结果一致，表明太阳耀斑和恒星耀斑具有共同的物理背景。
2016-11-15 astro-ph.SR
A Comparative Study of the Eruptive and Non-Eruptive Flares Produced by the Largest Active Region of Solar Cycle 24
研究了太阳活动区NOAA 12192的形态和磁场特征. AR 12192是第24太阳活动周中最大的区域，它经历了显著的增长，并在其盘通过过程中产生了6个X级耀斑，22个M级耀斑和53个C级耀斑。然而，这个AR最奇特的事实是，尽管它产生了几个X级耀斑，但它只与一个CME有关。本文对AR 12192产生的爆发性耀斑和非爆发性耀斑进行了比较研究。我们发现，水平磁场和洛伦兹力的突变和永久性变化的幅度显着较小的情况下的局限耀斑相比，爆发。我们介绍了AR 12192在其盘通过期间的区域演化。我们发现耀斑相关的形态变化是较弱的封闭耀斑，而爆发耀斑表现出快速和永久的半影区消失后远离磁中性线。此外，从外推的非线性无力磁场，我们研究了上覆日冕磁环境的喷发和非喷发区的AR。我们发现，临界衰减指数的发病环面不稳定性是在一个较低的高度超过爆发耀斑区域，比非爆发核心区。这些结果表明，上覆磁场强度梯度的衰减速率可能对决定AR的CME产能起决定性作用。此外，耀斑相关的磁特性的变化幅度被发现与太阳爆发的性质有很好的相关性。
2018-01-01 astro-ph.SR
Properties of Flare-Imminent versus Flare-Quiet Active Regions from the Chromosphere through the Corona II: NonParametric Discriminant Analysis Results from the NWRA Classification Infrastructure (NCI)
使用来自太阳动力学观测台/大气成像组件、AIA活动区补丁数据库（“AARP”，论文I：Dissauer等人，2022年）的活动区目标时间序列图像的大样本来研究描述日冕、过渡区和色球发射的参数是否可以区分即将产生太阳耀斑的区域和不会产生的区域。基于直接和运行差异图像的矩分析的参数化提供了非参数判别分析的物理可解释的结果。在包括24小时和6小时有效期在内的四个事件定义中，160个基于图像的参数捕获了大气的一般状态，快速亮度变化和长期强度演变。我们发现顶级Brier技能评分在0.07--0.33范围内，真实技能统计在0.68--0.82范围内（均取决于事件定义），而接收器操作特征技能评分高于0.8。总发射可以执行显着，可以急剧增加或减少的亮度，虽然平均亮度的措施不，证明了众所周知的活动区的大小/耀斑生产力的关系。一旦一个区域产生耀斑，活跃区域的日冕等离子体似乎保持高温。94 AA滤波器数据提供了具有鉴别能力的最多参数，表明其受益于对多个物理状态进行采样。特别是，使用运行差异图像的高阶矩进行分类的成功表明，耀斑即将发生的区域倾向于显示短暂的小规模增亮事件。描述日冕演化的参数可以提供耀斑临期的指标，但与“静态”参数相比没有优先权。最后，所有参数和NPDA导出的概率可供社区进行进一步研究。
2022-12-21 astro-ph.SR
Filament Eruption in NOAA 11093 Leading to a Two-Ribbon M1 Class Flare and CME
利用SDO、STEREO、RHESSI和GONG H $α$网络望远镜获得的数据，对2010年8月7日发生在活动区（AR）NOAA 11093的一次喷发事件进行了多波长分析。根据这些观测结果，我们推断，位于极性反转线（PIL）上的反S形暗条的向上缓慢上升运动导致了双带耀斑之后的CME。上覆磁力线穿过灯丝与旁瓣磁力线的相互作用，相关的EUV增亮，以及灯丝周围的通量出现/取消是导致其不稳定和爆发的过程的观测特征。此外，暗条/磁绳的上升运动轮廓与耀斑特征，即，重连率和HXR发射曲线。通量绳在耀斑的峰值阶段加速到最大速度作为CME，然后减速到平均速度为590 km $^{-1}$。我们认为，所观察到的出现/取消附近的灯丝的磁通量导致它上升，导致在系绳切割和重新连接发生在灯丝下，在协议与系绳切割模型。相应的增加/减少，发现在后高峰阶段的爆发的光球通量的正/负提供了明确的证据，重新连接的系绳切割的结果。
2011-10-24 astro-ph.SR
Evolution of magnetic fields and energy release processes during homologous eruptive flares
我们探索了重复积累和爆炸释放磁能的过程，以及磁通量绳的形成，最终导致三个强度依次增加的同源喷发耀斑（即，M2.0、M2.6和X1.0）。2014年3月28日至29日期间，耀斑起源于NOAA活动区12017。极紫外线观测和磁图测量以及日冕磁场模拟表明，耀斑是由活动区一小部分内密集的环系统嵌入的通量绳爆发引发的。在X射线中，第一和第二个事件显示出类似的演变与单一的，紧凑的源，而第三个事件表现出多个发射质心与一组强的非热共轭源在50-100 keV的HXR峰值期间。光球磁场在约44小时的时间间隔，包括三个耀斑经历了重要的阶段的出现和取消过程，以及显着的变化附近的极性反转线的耀斑区域。我们的观察指向系绳切割机制作为喷发的合理触发过程。在第二次和第三次事件之间，我们观察到一个突出的阶段的磁通量的出现，在时间上与活动区日冕中的自由磁能的积累阶段。总之，我们的分析揭示了一个有效的耦合之间的快速发展的光球和日冕磁场的活动区域，导致了一个连续的阶段的自由能的积累，导致成同源耀斑的强度依次增加。
2022-12-08 astro-ph.SR
The nonpotentiality of coronae of solar active regions, the dynamics of the surface magnetic field, and the potential for large flares
太阳活动区的耀斑和爆发与大气电流有关，伴随着日冕场偏离最低能量位能状态的扭曲。为了更好地了解这些电流的起源及其在M级和X级耀斑中的作用，我回顾了2010/05年至2014/10年SDO/HMI和SDO/AIA在距盘中心约40度范围内进行的所有活动区观测。我选择了大约4%的区域，这些区域显示出明显的非潜在日冕配置，其长度与活动区域的规模相当，并且所有这些区域都发出GOES X级耀斑。41个区域的数据证实，除了一个例外，强场，高梯度极性反转线（SHIL）的出现过程中产生的磁通量，相关的位移，预先存在的活动区域与X级耀斑。在10个X级耀斑的选定区域中，有6个区域的活动区域尺度环出现明显的非潜在性，这些区域都沿其主极性反转线具有相对较长的SHIL，或者在那里具有较长的内部暗条。非潜在性可以存在于通量出现阶段之后的活动区域，通常伴随着减少的或不存在的耀斑。我的结论是，在紧凑的SHIL涉及的通量的动态是在第二天的活动区域的大耀斑潜力的卓越的重要性，但其相关的电流可能不会显示自己在活动区域规模的nonpotentiality。与此相反，活跃的区域规模的nonpotentiality，它可以持续很多天，可以告诉我们的喷发潜力以外的SHIL，这是几乎从来没有与X级耀斑。
2016-02-23 astro-ph.SR
A Magnetic Bald-Patch Flare in Solar Active Region 11117
利用SDO观测资料和数据约束的MHD模型，对2010年10月25日发生在太阳活动区11117的一次局限性多带耀斑进行了强有力的证据分析，确定其为一次磁秃斑（BP）耀斑。从SDO/HMI观测到的光球磁场中，我们发现在PIL上确实存在与耀斑带部分相匹配的磁BPs。从由矢量磁图约束的MHD弛豫模型导出的三维日冕磁场中，我们发现BP分界面（BPSS）足点与耀斑带以及BPSS本身与热耀斑环系统具有惊人的良好一致性。此外，触发的BP耀斑可以归因于一个小通量的出现下的瓣的BPSS，并通过耀斑的日冕磁场的相关变化是很好地再现了耀斑前和耀斑后的MHD解决方案，这与相应的前和后耀斑AIA观测，分别。我们的工作有助于研究构成大多数太阳耀斑，但不能用标准耀斑模型解释的非典型耀斑。
2017-05-30 astro-ph.SR
Energetic consequences of flux emergence
当太阳对流层中的磁场急剧上升并穿透可见太阳表面（光球层）时，该表面上方的大气（日冕）必须以某种方式作出响应。日冕磁场对光球强迫的一个反应是在磁场中产生应力，产生大电流并储存磁自由能。利用日冕磁场的拓扑模型，我们将量化这种自由能。我们发现，自由能之前，主要耀斑在活动区域的30%和50%之间的潜在的场能量。在第二种方式中，日冕磁场可能会在拓扑结构上进行重组，与新出现的磁场形成新的磁连接。我们使用我们的拓扑模型来量化的情况下，太阳耀斑和日冕物质抛射的快速重组，发现之间的1%和10%的总活动区流量交换。最后，我们使用观测数据来量化的缓慢，静态的重联与预先存在的领域，并发现，对于小的活动区域之间的20%和40%的总出现的流量可能已重新连接在任何给定的时间。
2013-09-18 astro-ph.SR
Characterizing Temperatures of Flares on the M Dwarf Wolf 359 from Simultaneous Multiband Optical Observations
本研究通过同时多波段观测M矮星Wolf 359的耀斑，发现其平均温度约5500 K，低于典型值，并建立了温度-能量幂律关系，表明耀斑对宜居带光合有效辐射贡献不足。
2025-09-25 astro-ph.SR
Spontaneous Generation of delta-sunspots in Convective Magnetohydrodynamic Simulation of Magnetic Flux Emergence
观测表明，强烈的太阳耀斑和日冕物质抛射往往发生在以三角黑子、黑子旋转、剪切极性反转线（PIL）和磁通量绳为特征的复杂活动区。在这里，我们报告的第一个模型的自发三角洲斑点的产生作为一个结果，从湍流对流区的通量出现。利用国家的最先进的辐射磁流体动力学代码R2D2，我们模拟的出现，在对流区，延伸到-140 Mm。升高的大规模对流上升流，管出现在光球作为两个新兴的两极。由于地下连通性，相反的极性相互碰撞，并发展成一对紧密堆积的三角洲点。洛伦兹力驱动点的旋转和10 km/s的强逆流，在三角洲点的PIL，这与当地对流，加强水平场到4 kG，并建立一个高度剪切PIL。在PIL上方的大气中，产生了磁通绳结构。所有这些过程都遵循三角洲斑形成的多浮力段理论，是磁通量与湍流对流相互作用的自然结果，表明三角洲斑的形成和由此产生的耀斑爆发可能是一个随机决定的过程。
2019-11-10 astro-ph.SR
Sunspot splitting triggering an eruptive flare
我们研究了2012年7月2日活动区NOAA 11515中领先太阳黑子的分裂和相关通量的出现和取消如何导致爆发性M5.6耀斑。我们的研究采用了HMI，AIA和ChroTel的多波长观测。新兴的通量在领先的太阳黑子和新的卫星黑子之前形成了一条中性线。太阳黑子的分裂导致了一个长时间的流向中性线的流动，在那里形成了一个暗条。进一步的磁通出现，部分混合极性，以及事件的磁通取消反复发生在中性线。在附近的一个C级前体耀斑与暗条相互作用的迹象之后，暗条几乎与M5.6耀斑的爆发同时爆发，并演变成日冕物质抛射。太阳黑子在没有形成光桥的情况下伸展，分裂得异常快（大约在一天内，大约在爆发后6小时完成），分为两个几乎相等的部分。前半部分与活动区强烈分离，以接近其所有日冕磁连接所扎根的邻近活动区。它还快速旋转（4.9度/小时），并在其边缘造成显著的剪切流。这次喷发是光球层和日冕中一系列复杂过程的结果。流向中性线的持续流动可能导致形成了一条固定灯丝的通量绳。这些流动及其相关的通量抵消，新兴的通量，和前体耀斑都有助于不稳定的磁绳。我们解释太阳黑子分裂为分离的两个通量束不同植根于对流区，只是暂时加入现场。这解释了旋转是由于分离通量的持续上升，并意味着至少这部分太阳黑子仍然与其在对流区深处的根部相连。
2013-12-18 astro-ph.SR
A prolific solar flare factory. Nearly continuous monitoring of an active region nest with Solar Orbiter
本研究结合近地卫星与Solar Orbiter观测，发现2022年一个长寿命活动区巢贡献了全年40%的太阳耀斑，更易产生触发X级耀斑的复杂活动区，其监测可助力中短期空间天气预报。
2025-04-30 astro-ph.SR
Chromospheric Jet and Growing "Loop" Observed by Hinode: New Evidence of Fan-Spine Magnetic Topology Resulting From Flux Emergence
我们目前的观测色球喷流和不断增长的“环”系统，显示了新的证据，扇脊拓扑结构导致磁通量出现。这一事件发生在2007年2月9日的赤道冕洞，由日野太阳光学望远镜在Ca II H线上以前所未有的细节观测到。喷流的前身是一束延伸到色球层上方的细物质线，似乎以约50 km/s（周期<200 s）的速度围绕束轴旋转。这些旋转或横向振荡以高达786 km/s的速度向上传播。这个星系团先是缓慢地向上摆动，然后迅速地向上摆动，转变发生在A4.9耀斑的开始。一个环在这两个阶段同时膨胀（速度：16-135 km/s）。在耀斑的峰值附近，环似乎破裂;同时向上喷出物和质量下降流比自由落体更快地出现在一个环腿。然后，物质束以鞭打的方式摆动回来，并发展成准直射流，其沿着推断出的开放场线取向，横向振荡以较慢的速率继续。一些物质沿着平滑的流线回落，不再显示振荡。在低海拔，流线分叉，大概在一个磁零点和绕过推断圆顶，描绘了一个倒Y几何形状。这些流线在空间上与晚期Ca II H环和X射线耀斑环密切匹配。这些观察结果与模型一致，即在开放场区域出现的磁通导致磁重联，形成喷流和扇脊拓扑结构。我们提出，物质束和准直射流分别代表准静态和喷发阶段的外脊，而生长环是三维扇面的二维投影。
2010-12-09 astro-ph.SR
A Statistical Study on Photospheric Magnetic Nonpotentiality of Active Regions and Its Relationship with Flares during Solar Cycles 22-23
本文对太阳活动区光球磁非势及其与耀斑的关系进行了统计研究。选取1988-2008年怀柔太阳观测站太阳磁场望远镜观测到的1106个活动区的2173幅光球矢量磁图，涵盖了第22、23太阳活动周的大部分时间。计算了平均平面磁场剪切角（\bar{Δϕ}）、平均矢量磁场剪切角（\bar{Δψ}）、平均绝对垂直电流密度（\bar{|J_{z}|}）、平均绝对电流螺旋度密度（\bar{|h_{c}|}）、绝对扭转参数（|α_{av}|）、平均自由磁能密度（\bar{ρ_{free}}）、纵向磁场有效距离（d_{E}）和修正有效距离（d_{Em}）。参数\bar{|h_{c}|}、\bar{ρ_{free}}和d_{Em}与太阳活动周期的演化有较高的相关性。这三个参数与年平均太阳黑子数的Pearson线性相关系数均大于0.59。参数\bar{Δϕ}、\bar{Δψ}、\bar{|J_{z}|}、|α_{av}|和d_{E}与太阳活动周的相关性较弱，但活动区的非潜在性和复杂性在活动极大期比活动极小期大.这8个参数均与活动区的耀斑生产率呈正相关，不同非势参数的组合可有效预测活动区的耀斑发生概率。
2012-06-10 astro-ph.SR
Electric Current Neutralization in Solar Active Regions and Its Relation to Eruptive Activity
与电流相关的磁自由能是太阳耀斑和太阳活动区日冕物质抛射（CME）的动力。然而，决定AR是否会产生喷发的条件还不清楚。以前的工作表明，在何种程度上的驱动电流，或在一个单一的磁极内的所有电流的总和，被中和，可以作为一个很好的代理评估的AR的能力，产生喷发。在这里，我们调查电流中和和耀斑/CME生产之间的关系，使用15个耀斑活动和15个耀斑安静的AR的样本。所有耀斑安静和4个耀斑活跃的AR也是CME安静的。我们还测试了电流中和的关系，沿极性反转线（PILs）在AR的剪切程度。我们发现，耀斑生产AR更有可能表现出非中和电流，特别是那些也产生CME。我们发现，耀斑/CME活跃的AR也表现出更高程度的PIL剪切比耀斑/CME安静的AR。我们还观察到，电流变得更加中性的磁通量出现在耀斑安静的AR。我们的研究表明，目前中和反应是其爆发潜力的指示。
2020-03-05 astro-ph.SR
Convective Magnetic Flux Emergence Simulations from the Deep Solar Interior to the Photosphere: Comprehensive Study of Flux Tube Twist
本研究使用R2D2代码模拟磁通量管浮现，系统调查初始磁扭转的影响，发现扭转过弱导致黑子难以维持，扭转过强则使磁螺旋度远超观测，表明扭折不稳定性可能不是形成高耀斑产率活动区的情景。
2024-09-23 astro-ph.SR
Strong Transverse Photosphere Magnetic Fields and Twist in Light Bridge Dividing Delta Sunspot of Active Region 12673
太阳活动区（AR）12673是第24太阳活动周中最具耀斑生产力的AR。它产生了四次X级耀斑，包括2017年9月6日的X9.3耀斑和9月10日的X8.2肢体事件。Sun和Norton（2017）报告说，该地区的通量出现率异常高，而Huang等人（2018）报告说，X9.3耀斑具有极强的白光耀斑发射。Yang等人（2017）描述了这种AR的详细形态演变。在这份报告中，我们专注于通常的行为的光桥（LB）划分该AR的三角形配置，即强磁场（5500 G以上）的LB和表观光球扭曲所示的观测与0.1 arcsec的空间分辨率在大熊太阳天文台的望远镜。
2018-01-09 astro-ph.SR
Flux Emergence in the Solar Active Region NOAA 11158: The Evolution of Net Current
我们提出了一个详细的调查所观察到的净垂直电流的演变使用的时间序列的矢量磁图的活动区（AR）NOAA 11158日震磁成像仪。我们还讨论了净电流与观测到的喷发事件的关系。AR在6天内从$βγ$演变为$βγδ$构型。AR有两个子区域的活动与相反的手征：一个占主导地位的太阳黑子旋转产生强大的日冕物质抛射，其他显示大的剪切运动产生强烈的耀斑。当黑子分离时，CME产生子区各极的净电流先增大到最大值，然后减小。该子区净电流的时间分布与该子区S极黑子自转速率的时间分布一致。耀斑子区域的净电流在强耀斑发生时突然增加，并保持不变，直到观测结束，而太阳黑子保持紧密接近。观察到的净电流的系统演化被认为是遵循在两个子区域的强剪切极性反转线的总长度的时间演化。所观察到的光球净电流可以解释为一个扭曲的通量绳出现的必然产物，从光球下面的高压限制到光球的低压环境。
2015-02-19 astro-ph.SR
Pre-flare activity and magnetic reconnection during the evolutionary stages of energy release in a solar eruptive flare
本文对2003年11月1日发生在活动区NOAA 10486的一次爆发性白光耀斑进行了多波长分析。RHESSI和TRACE进行的一组出色的高分辨率观测提供了明显的耀斑前活动的明确证据，约9分钟，其形式为在EUV/UV波长下观察到的初始阶段，然后是X射线前体阶段。在初始阶段，我们观察到局部增亮的高度剪切的核心区域接近灯丝和短EUV环路覆盖的灯丝，导致开放的磁场线之间的相互作用。RHESSI测量值低于~30千电子伏，X射线前兆阶段与耀斑位置的通量出现开始以及喷发的早期特征相吻合。从RHESSI的观察，我们得出结论，等离子体加热和电子加速发生在前体阶段。主耀斑与标准耀斑模型一致。然而，在脉冲阶段之后，观察到强烈的HXR环顶源而没有显著的足点发射。更有趣的是，在很短的一段时间内，looptop源表现出强烈的HXR发射，能量高达100 keV和显着的非热特性。目前的研究表明，在耀斑前和主耀斑的活动之间的因果关系。我们还得出结论，耀斑前的活动，发生在微妙的磁重组的形式，随着本地化的磁重联，发挥了至关重要的作用，在不稳定的活动区灯丝，导致太阳爆发耀斑和相关的大尺度现象。
2011-09-15 astro-ph.SR
Differences in periodic magnetic helicity injection behaviour between flaring and non-flaring Active Regions: Case Study
磁螺旋度的演化与太阳爆发有着密切的关系，并且作为一种预测性的诊断是很有意义的。在这种情况下，我们分析的情况下，三个耀斑和三个非耀斑活动区（AR）使用SHARP（空间天气日震磁成像仪活动区补丁）矢量磁场数据的归一化出现，剪切和总磁螺旋度分量的演变。的三个磁螺旋度分量的演变进行了分析与小波变换，揭示显着的共同周期的标准化出现，剪切和总的螺旋度通量耀斑前在耀斑的AR。三种非扩口式反辐射装置没有显示出这种共同的周期性行为。这一案例研究表明，磁螺旋度分量的功率谱中存在显着的周期性可以作为一个有价值的耀斑的前兆。
2020-06-13 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
Probing Subsurface Flows in Active Region NOAA 12192 - Comparison with NOAA 10486
活动区12192是迄今为止在第24太阳活动周观测到的最大活动区。这是一个长寿的AR，存活了四个卡林顿旋转（CR），并表现出一些不寻常的现象。我们测量的水平地下流动在这个活跃的区域在多个旋转使用的环形图技术的本地日震和全球振荡网络组（龚+）多普勒，并调查如何不同的是在AR 12192从AR 10486的等离子体流。这两个地区都产生了几个高M级和X级耀斑，但有不同的CME生产力。我们的分析表明，这些AR具有异常大的水平流振幅，方向明显不同。虽然AR 12192中的赤道气流是向极的，支持通量输送到两极，但AR 10486中的赤道气流是向赤道的。此外，在X3.1耀斑期间，AR 12192中浅层的纬向气流的估计值突然增加，然而，在AR 10486中，X17.2耀斑使其反向。这些流动模式在AR 10486中产生了强烈的水平速度扭曲，并在整个磁盘通道中持续存在，而AR 12192则只在X3.1耀斑爆发后才产生扭曲，并很快消失。我们的研究表明，太阳黑子的旋转结合重组的磁场在AR 10486是不足以减少流的能量，即使在几个大耀斑，可能触发了CME。此外，在AR 12192中没有太阳黑子旋转的情况下，这种磁场的重组对X3.1耀斑后流动能量的大量释放做出了重大贡献。
2017-10-05 astro-ph.SR
