Reconstruction of total and spectral solar irradiance from 1974 to 2013 based on KPVT, SoHO/MDI and SDO/HMI observations
太阳总辐照度和光谱辐照度是评估太阳对地球气候变化影响的关键参数。我们提出了使用SATIRE-S模型从1974年到2013年获得的每日太阳辐照度的重建,该模型基于KPVT,SoHO/MDI和SDO/HMI的全圆盘观测。SATIRE-S将太阳辐照度在大于一天的时间尺度上的变化归因于光球磁性。太阳光谱重建从明亮的磁功能和太阳黑子的日常数据中使用这些磁结构的模拟强度谱的表观表面覆盖。我们交叉校准了各种数据集,协调了模型输入,以产生一个一致的时间序列作为输出。该模型复制了92%的PMOD TSI复合材料的变化,包括1996年和2008年太阳活动周期最低点之间的长期下降。该模型还再现了观测到的莱曼α辐照度和镁II指数的变化。UARS和SORCE飞行任务的紫外线太阳辐照度测量值在开始表现出不一致的旋转和周期性变率之前,在约180 nm处是相互一致的,这表明仪器效应尚未得到解决。结果,模型和测量之间的一致性在该波长以上开始恶化。与早期的类似调查一样,重建无法重现SORCE/SIM SSI的总体趋势。我们认为,从缺乏明确的太阳活动周期调制SIM记录和仪器和TSI记录的总通量之间的不一致,不明仪器的趋势是存在的。重建结果与多个来源的观测结果一致,证明了其有效性。它还提供了进一步的证据,证明光球磁性是太阳辐照度在大于一天的时间尺度上变化的主要驱动力。
2015-07-05 astro-ph.SR
Spectral Irradiance Variability in Lyman-Alpha Emission During Solar Flares
本研究利用SORCE/SOLSTICE和RHESSI观测两个M级耀斑,发现Lyα谱线增强与HXR爆发相关,红色不对称源于色球蒸发,蓝色不对称与丝状物喷发有关,增进了对耀斑期间Lyα光谱变化的理解。
2025-04-24 astro-ph.SR
Short-term forecast of the total and spectral solar irradiance
在众多的太阳物理量和地球物理量中,太阳辐照度的精确演化是预测地球大气中性和电离组分演化的基础,本文建立了一个人工神经网络模型来近实时地计算太阳辐照度的演化。该模型是基于这样的假设,即太阳辐照度的变化很大一部分是由于太阳磁场的结构的演变。我们采用一个层递归网络(LRN)的双极磁结构(输入)和太阳辐照度(输出)的演变之间的复杂关系进行建模。双极磁结构的演变是从近实时的太阳磁盘磁图和强度图像。根据太阳盘面的覆盖面积对磁结构进行了识别和分类。我们通过比较模型的输出和SORCE航天器上的仪器对太阳辐照度的观测来约束模型。在这里,我们专注于SORCE仪器覆盖的光谱的两个区域。通过将数据集分为两组来测试网络的泛化:训练集和验证集。我们已经发现,模型误差是波长相关的。在115 ~ 180 nm波段的24小时预报误差小于5%,在180 ~ 310 nm波段的预报误差可达20%。网络的性能随着预测期的增加而逐渐降低,这大大限制了我们可以使用所讨论的架构实现的最大预测期。提出的模型使我们能够预测总的和光谱的太阳辐照度提前三天。
2011-11-21 astro-ph.SR physics.ao-ph physics.space-ph
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
Measurements and Modeling of Total Solar Irradiance in X-Class Solar Flares
来自NASA太阳辐射和气候实验(SORCE)的总辐照度监测器(TIM)可以检测到太阳总辐照度(TSI)的变化,精度为2ppm,首次允许观测由于最大的X级太阳区域而引起的变化。这里提出的是一个强大的算法,用于确定TIM TSI测量中的辐射输出,在脉冲和渐进阶段,在伍兹等人(2006年)提出的四个太阳区域,以及2006年12月6日测量的一个额外的。这五个区域的两个阶段的辐射输出进行比较,真空紫外线(VUV)辐照度输出的耀斑辐照度光谱模型(FISM),以获得FISM VUV模型和TIM TSI数据输出之间的经验关系,以估计TSI辐射输出的其他八个X级区域。该模型为Emslie等人(2012年)研究中分析的太阳区域的热能量估计提供了基础。
2015-09-20 astro-ph.IM 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
Detection of Solar Rotational Variability in the LYRA 190 - 222 nm Spectral Band
我们分析的光谱太阳辐照度的变化期间,从2010年1月7日至2010年1月20日,测量的赫茨伯格通道(190-222 nm)的大产量辐射计(LYRA)板载PROBA 2。在这段时间里,LYRA标称单元的观测经历了退化,赫兹伯格通道产生的信号经常从一个水平跳到另一个水平。这两个因素都使分析复杂化。我们提出的算法,使我们能够从LYRA数据中提取太阳的变化,并将结果与SORCE/SOLSTICE测量结果进行比较,并与太阳辐照度代码(COSI)的基础上建模。
2012-05-10 astro-ph.IM astro-ph.SR
NLTE solar irradiance modeling with the COSI code
上下文已知太阳辐照度在几分钟到几十年的时间尺度上变化,人们怀疑其大幅波动是气候变化的部分原因。目标。我们正在开发一个太阳大气代码,允许物理建模的整个太阳光谱组成的安静的太阳和活跃的地区。这个代码是一个工具,用于模拟太阳辐照度的变化,并了解其对地球的影响。方法.我们利用进一步发展的辐射转移代码COSI,现在纳入分子线的计算。我们验证了COSI条件下的局部热力学平衡(LTE)对合成光谱计算与ATLAS代码。合成的太阳光谱也计算在非本地热力学平衡(NLTE)和可用的测量光谱进行比较。在这样做的时候,我们已经定义了建模的主要问题,例如,缺乏不透明度的紫外光谱的一部分和不一致的计算中的可见光连续水平,我们描述了解决这些问题。结果COSI的改进版本使我们能够达到很好的协议之间的计算和观测到的太阳光谱测量SOLSTICE和SIM板上的SORCE卫星和ATLAS 3任务从航天飞机上运行。我们发现,NLTE效应是非常重要的太阳光谱的建模,即使在光谱的视觉部分,并在整个太阳光谱的变化。除了对光谱的UV部分的强烈影响之外,NLTE效应还影响氢负离子的浓度,这导致可见光连续谱水平和辐照度可变性的显著变化。
2010-04-18 astro-ph.SR
The correlation of synthetic UV color vs Mg II index along the solar cycle
行星气候和可居住性的建模需要宿主恒星的紫外线辐射作为基本输入。\citet{lovric2017}利用SORCE/SOLSTICE太阳观测数据引入了紫外线颜色指数,这是一个描述紫外线辐射的指标,它可以调节行星大气的光化学。在针对在所分析的循环的不同阶段期间产生不对称信号的残余仪器效应校正SOLSTICE数据之后,作者发现UV颜色指数与Mg II指数呈线性相关,本文采用辐照度重建技术将UV颜色指数与Mg II指数合成,目的是研究\citet{lovric2017}对SORCE/SOLSTICE数据可能已经补偿了太阳的变化,并研究了产生紫外线颜色指数和太阳活动之间如此强的相关性的物理机制。重建的指数很好地再现了观测结果,并呈现出同样强的线性相关性。此外,我们的重建,这延伸到1989年,表明UV颜色- Mg II指数的关系可以描述为几乎三个周期的相同的线性关系,从而排除了过度补偿的SORCE/SOLTICE数据的分析\citet{lovric2017}。我们认为,指数之间的强相关性的结果,大部分的远紫外线和中紫外线辐射起源于色球层,大气模型的安静和磁性功能呈现出类似的温度和密度梯度。
2018-08-25 astro-ph.SR
Reconstruction of total solar irradiance 1974-2009
研究太阳总辐照度(TSI)的变化对于了解太阳如何影响地球气候非常重要。目标:现在可以获得三个完整太阳周期的全磁盘连续图像和磁图。我们研究如何模拟TSI比较与直接观察建立一个一致的模拟TSI数据集。该模型仅基于光球磁通量的变化,然后可以在旋转,周期性和长期的时间尺度上进行测试。方法:我们在SATIRE-S模型中使用Kitt Peak和SoHO/MDI连续图像和磁图重建第21-23个周期的TSI。为了最大限度地独立于TSI复合材料,SORCE/TIM TSI数据用于固定模型的一个自由参数。我们比较并组合模型的独立数据源,以估计重建的不确定性,并防止任何额外的自由参数进入模型。结果如下:重建支持PMOD复合作为TSI观测的最佳历史记录,虽然在太阳自转的时间尺度上,IRMB复合提供了更好的协议。此外,该模型能够解释1978年至2009年PMOD复合材料中92%的TSI变化,以及第23周期期间超过96%的TSI变化。重建还显示了一个周期间,长期下降0.20(+0.12 / -0.09)Wm-2之间的第23个周期的最小值,与PMOD复合。结论:SATIRE-S能够重现自1978年以来31年内一天及更长时间的TSI观测。这是一个强有力的证据,表明光球磁通量的变化是过去三个太阳活动周期中几乎所有太阳辐照度变化的原因。
2012-02-16 astro-ph.SR
Recent variability of the solar spectral irradiance and its impact on climate modelling
由于缺乏长期和可靠的太阳光谱辐照度(SSI)测量时间序列,很难准确量化太阳对近期气候变化的贡献。虽然早期的空间结构观测和模型提供了空间结构变化的定性一致的图像,但SORCE卫星最近的测量表明,紫外光谱范围的变化明显更强,可见光和近红外波段的变化与太阳周期反相。最近的一些化学气候模型(CCM)模拟表明,这可能对地球大气层产生重大影响。受这些结果的启发,我们在这里总结了我们目前的知识SSI的变化及其对地球气候的影响。我们提出了一个现有的SSI测量的详细概述,并提供了迄今为止可用的模型进行彻底的比较。SSI的变化直接影响地球大气层,通过短波加热的变化,从而影响平流层的温度和臭氧分布,并通过动态反馈间接影响。我们调查这些直接和间接的影响,使用几个国家的最先进的CCM模拟被迫与测量和建模SSI的变化。本研究报告的一个独特优点是,对通常由不同群体分别处理的问题采用了共同的综合办法。遗漏最后,我们讨论了可用数据的可靠性,并提出了额外的协调工作,首先从分散的观察中构建复合SSI数据集,并改进当前的SSI模型,其次,运行协调的CCM实验。
2013-03-22 astro-ph.SR physics.ao-ph
ACRIM total solar irradiance satellite composite validation versus TSI proxy models
卫星太阳总辐照度(TSI)数据库为研究用于解释气候变化的太阳变化模型提供了宝贵的记录。35年的ACRIM TSI卫星合成数据是利用对大气和空间物理实验室/太阳总辐照度辐射计设施最近测试得出的ACRIMSAT/ACRIM 3结果的修正而更新的。这些修正将ACRIM 3的标度降低了约5000 ppm,与SORCE/TIM结果的标度(太阳常数约为1361 W/m^2)非常一致。相对变化和趋势没有改变。ACRIM和PMOD TSI复合材料之间的差异,例如,在太阳活动周期21-22的十年趋势,测试对一组太阳代理模型,包括分析Nimbus 7/ERB和ERBS/ERBE的结果,可用于弥合ACRIM差距(1989-1992年)。我们的调查结果证实:(1)1979年初ERB的TSI峰在第21周的正确性;(2)在SMM自旋模的正确性(3)在ACRIM缺口期间,最初公布的ERB结果呈上升趋势;(4)在第21和22太阳活动周的极小值之间出现明显的上升趋势;(5)在第22-23太阳活动周期间出现下降趋势。我们的研究结果不支持:(1)在太阳活动21周期间对最初公布的ERB和ACRIM 1结果的向下修正;(2)在1989年9月底ERB结果的阶跃函数灵敏度变化;(3)在ACRIM间隙期间ERBE下降趋势的有效性;(4)使用ERBE结果来弥合ACRIM间隙。我们的分析提供了一个一阶验证的ACRIM TSI复合材料…
2014-03-28 astro-ph.SR physics.geo-ph
Solar total irradiance in cycle 23
在最近的太阳活动最低期间,TSI的明显不寻常的行为被解释为反对太阳表面磁性作为TSI长期变化的主要驱动力的证据。我们测试声称,太阳表面磁场的演变并没有重现观察到的TSI在第23周。我们使用敏感的,60分钟的平均MDI磁图和准同步连续图像作为我们的SATIRE-S模型的输入,并计算TSI的变化在第23个周期,大约每月两次采样。然后将计算出的TSI与TSI测量值的PMOD复合数据以及SORCE/TIM和UARS/ACRIM II两台仪器的数据进行比较,这两台仪器分别在第23周期的下降阶段和1996年的前一个最低值期间监测TSI。极好的协议之间的趋势所示的模型和几乎所有的测量。唯一的例外是早期,即1996年至1998年的PMOD数据。尽管模型和PMOD复合数据在1999-2009年期间的一致性几乎是完美的,但模型TSI显示1996 - 1999年期间的增长比PMOD复合数据所暗示的要陡峭。另一方面,模型中的陡峭趋势与ACRIM II数据非常吻合。仔细观察1996年后构成PMOD复合数据基础的VIRGO数据,发现两台VIRGO仪器中只有一台PMO 6V显示复合数据中存在较浅的趋势,而DIARAD测量显示较陡的趋势。我们的结论是:(1)前两年VIRGO内PMO 6V辐射计的灵敏度变化很可能没有得到正确的评估,(2)第23周的TSI变化以及1996年和2008年最低值之间的TSI水平变化与太阳…
2011-02-15 astro-ph.SR
Rotation periods from the inflection point in the power spectrum of stellar brightness variations: II. The Sun
年轻和活跃的恒星通常有规则的,几乎是正弦曲线的变化模式,这归因于它们的旋转,而大多数较老和较不活跃的恒星,包括太阳,有更复杂和不规则的光变曲线,没有明确的旋转调制信号。因此,只有一小部分类太阳恒星的自转周期被成功地确定,这些恒星是由基于凌日的行星搜寻任务(如CoRoT、开普勒和TESS)观测到的。这表明,只有一小部分这样的系统被正确地确定为类似太阳的类似物。我们采用一种新的方法来确定低活动恒星的旋转周期,如太阳。该方法是基于计算恒星亮度变化的功率谱(GPS)的梯度,并确定在频谱中的一个告诉-tale拐点。然后,旋转频率与该拐点的频率成比例。在本文中测试这种GPS方法对现有的光度记录的太阳。我们应用GPS,自相关函数,Lomb-Scargle周期图,和小波分析的总太阳辐照度(TSI)的时间序列,从总辐照度监测器(TIM)的太阳辐射和气候实验(SORCE)和太阳辐射和重力振荡(VIRGO)实验的太阳和日光层天文台(SoHO)任务的变化。我们分析了所有方法在不同水平的太阳活动的性能。我们表明,GPS方法返回太阳自转的准确值独立于太阳活动的水平。特别是,它在太阳活动频繁的时期表现良好,当TSI变化显示出不规则的模式时,其他方法都失败了。我们的结果表明,GPS方法可以成功地确定恒星的旋转周期的规则和不规则的光变曲线。
2020-02-09 astro-ph.SR
Modelling total solar irradiance since 1878 from simulated magnetograms
本文提出了一个新的太阳总辐照度(TSI)模型,该模型基于表面通量输运模型(SFTM)和SATIRE(光谱和总辐照度重建)模型模拟的磁图。我们的模型提供了从1878年开始的光球场和TSI分布的每日地图。我们首先计算了活动区和短暂区太阳表面的磁通量。利用太阳黑子群面积和位置的观测记录,用表面通量输运模型计算了活动区磁通量的演化。在短暂的区域中的磁通量被单独处理使用重叠周期的概念。为了模拟短暂区域周期,我们假设它们的长度和振幅与太阳黑子周期的长度和振幅有关。然后,我们使用SATIRE模型的一个版本来计算TSI。SATIRE所需的不同磁特征的区域覆盖和分布作为时间的函数,从模拟的磁图和建模的短暂区域磁通量中提取。以前计算的强度谱的各种类型的磁功能。我们的模型再现的PMOD复合TSI测量从1978年开始,在日常和旋转的时间尺度更准确地比以前版本的SATIRE模型计算TSI在这段时间内。模拟的磁图提供了一个更真实的代表性的磁场演变的光球,也使我们能够利用信息的空间分布的磁场的时间之前,观测到的磁图。我们发现,长期增加TSI自1878年以来是相当稳定的修改的治疗短暂的区域磁通量。
2014-09-05 astro-ph.SR
1D atmosphere models from inversion of Fe I 630 nm observations with an application to solar irradiance studies
目前太阳辐照度(SI)变化的半经验模型采用代表各种太阳表面特征的一维大气模型(1D模型)计算的光谱来重建SI变化,测量时间尺度大于一天。然而,最近的各种研究指出,在一维模型上合成的光谱并不能反映高分辨率太阳观测所揭示的不均匀大气的辐射发射。我们的目标是从这些观测中获得基于观测的大气,并测试它们对SI估计的准确性。我们分析了光谱偏振数据的Fe I 630 nm线对光球区域代表的颗粒,安静的太阳图案(QS)和小规模和大规模的磁功能,明亮和黑暗的QS。这些数据拍摄于2011年8月6日,由瑞典太阳望远镜的CRISP在极佳的观测条件下拍摄。利用SIR程序反演了观测区域的大气模式。我们研究了空间分辨率和时间演变的结果的敏感性,并讨论了获得的大气相对于几个一维模型。从我们的研究得出的大气同意与大多数比较一维模型,定性和定量(差异在10%以内),但孔隙区域。从QS观测中获得的大气光谱合成计算返回的SI在400 nm和2400 nm之间,平均与标准参考测量值在2.2%以内,与最先进的SI变化半经验模型在安静太阳大气中计算的SI在-0.14%以内。
2017-05-08 astro-ph.SR
Evolution of the solar irradiance during the Holocene
目标。我们提出了一个物理上一致的重建全新世的太阳总辐照度。方法.我们扩展的SATIRE模型估计的演变的总(和部分光谱)的太阳辐照度在全新世。基本假设是太阳辐照度的变化是由于太阳表面暗磁和亮磁特征的演化。十年平均磁通量的演变计算从十年值的宇宙成因同位素浓度记录在自然档案采用一系列的物理为基础的模型连接的过程中,从调制的宇宙射线通量在日光层中的自然档案中的记录。然后,我们计算的总太阳辐照度(TSI)的开放磁通量的第j和第j + 1个十年值的线性组合。结果本文介绍了对不同古地磁时间序列的全新世TSI的重建。我们的分析表明,在这个模型中的TSI的不确定性的主要来源是遗产的不确定性的TSI自1610年重建太阳黑子数据和地球的磁偶极矩的演变的不确定性。过去3000年重建的辐照度的分布函数的分析表明,基于虚拟轴向偶极矩的估计是显着低于在早期的重建的基础上的虚拟偶极矩。结论.我们提出了第一个基于物理学的重建的总太阳辐照度在全新世,这将是在过去的11500年的气候变化研究的兴趣。重建表明,十年平均总太阳辐照度的范围超过约1.5 W/m2,从盛大的极大值到盛大的极小值。
2011-03-28 astro-ph.SR physics.ao-ph physics.space-ph
Variation of the Mn I 539.4 nm line with the solar cycle
作为基特峰国家天文台(KPNO)长期计划的一部分,使用McMath望远镜和13.5米摄谱仪以双程模式观测了近三个太阳周期的Mn I 539.4 nm线。这些全圆盘分光光度观测揭示了这条线的参数在太阳周期中异常强烈的变化。最初提出的Mg II K线的光泵浦来解释这些变化。最近的研究提出,这是不需要的,磁变率可以解释这一点。磁变率也是驱动太阳总辐照度变化(TSI)变化的机制。在这项工作中,我们使用SATIRE-S模型定量地研究了这一命题。我们应用完全相同的模型大气和自由参数的值,在以前的太阳辐照度重建中使用的,现在模型的Mn I 539.4 nm线轮廓和相邻的Fe I线的变化。我们比较了理论模型的结果与KPNO观测。我们的结果证实了Mg Ⅱ k对Mn Ⅰ 539.4nm谱线的光泵浦不是其太阳活动周变化的主要原因。它还提供了太阳辐照度模型的独立确认,这些模型基于辐照度变化是由太阳表面磁通量的演变引起的假设。这里得到的结果也支持光谱辐照度的变化由这些模型计算。
2015-11-04 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
Restoring the top-of-atmosphere reflectance during solar eclipses: a proof of concept with the UV Absorbing Aerosol Index measured by TROPOMI
在日食期间,到达大气层顶部(TOA)的太阳辐照度在月球阴影中减少。太阳辐照度通常是由地球观测卫星在日食开始之前测量的,并且没有对这种减少进行校正,这导致计算的TOA反射率减少。因此,来自TOA反射光谱的空气质量产品,如紫外线(UV)吸收气溶胶指数(AAI),在月球的阴影中被扭曲或不确定。然而,日食期间半影和反影的空气质量卫星数据的可用性对研究大气对日食的反应的用户特别有意义。给定地球表面上一个点的时间和位置,我们解释了如何计算在日食期间考虑到波长依赖的太阳临边变暗的遮蔽。利用计算得到的遮蔽率,我们恢复了TROPOMI/S5 P仪器在2019年12月26日和2020年6月21日日全食期间测量的半影阴影中的TOA反射率和AAI。在修正后的产品中,月球阴影的签名消失了,但只有当波长依赖的太阳临边昏暗被考虑在内。我们的结论是,本文的校正方法可以用来检测真正的AAI上升现象在日食期间,并有可能恢复来自TOA反射光谱的任何其他产品。这将解决卫星空气质量测量中的日食异常现象,并将允许从空间研究日食遮蔽对地球大气组成的影响。
2021-05-27 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
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
Solar cycle variations in the growth and decay of sunspot groups
我们分析了格林威治(1874-1976)和太阳光学观测站网络(1977-2011)关于太阳黑子群的数据。光斑群面积的日变化率是利用光斑群在其生命期内任何连续两天的观测历元之间的差异以及光斑群在这些历元的校正后的整个光斑面积之间的差异来计算的。光斑群面积日变化率的正/负值代表光斑群的增长/衰减率。我们发现,在一个给定的时间间隔(比如一年)内,生命时间>或= 2天的黑子群的增长和衰减总量与同一时间间隔内的活动量密切相关。我们还发现,在对应的连续日的第一天,黑子群的衰减率和面积的对数值之间存在相当好的相关性和近似线性关系,这在很大程度上表明大/小面积(磁通量)以较快/较慢的速率减小。线性关系的斜率存在长期变化(约90年)。黑子群衰变的太阳周期变化可能与相应的太阳高能现象如太阳耀斑活动的变化有很强的关系。黑子群的衰变也可能对太阳总辐照度和太阳活动变化之间的相干关系有重要贡献。
2011-11-14 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
Variations of the Ca II K Line Profile Parameters with Solar Latitude and Time Observed from Kodaikanal Solar Observatory
本文基于科代卡纳尔太阳观测站约十年Ca II K线观测数据,分析了K线轮廓参数随纬度和时间的系统变化及其与磁活动的关系,为太阳辐照度和发电机研究提供观测依据。
2025-07-19 astro-ph.SR