Shock-wave radio probing of solar wind sources in coronal magnetic fields
近地环境以及其他类地行星大气中的空间天气效应是由太阳的微粒辐射引起的，称为太阳风。太阳磁场控制着日冕结构。太阳风源中的磁场强度值--空间天气气候建模和预测的关键信息--来自各种太阳空间和地面观测，但迄今为止还没有考虑到特定类型的无线电爆发。这些是“断裂”的II型射电爆发，归因于冲击波与发出太阳风的日冕结构的碰撞。在这里，我们报告的两个“断裂”II型爆发的无线电观测，以证明一种新的工具，探测磁场变化的太阳风源。这些结果对解释这类爆发有直接的影响，并有助于当前对太阳风辐射源的研究。
2021-10-29 astro-ph.SR physics.space-ph
Prospective Implications of EUV Coronal Plumes for Magnetic-network Genesis of Coronal Heating, Coronal-hole Solar Wind, and Solar-wind Magnetic-field Switchbacks
我们建议，在极紫外日冕羽的日冕加热是弱，而不是强，比相邻的非羽日冕磁漏斗。这种预期源于（i）观测到极紫外羽流是由于羽流磁漏斗底部的磁通量紧密堆积在一起而产生的，以及（ii）观测到平静区域的日冕加热与底层磁网络的海岸线长度成比例增加。我们不排除极紫外线羽流中的日冕加热可能更强，而不是更弱的可能性，但我们指出相反的情况是合理的。我们的理由是，增加日冕加热在羽诞生过程中会导致同时增加净向上的质量通量在羽，而减少日冕加热在羽诞生过程中会导致同时净向下的质量通量在安静区羽和同时减少净向上的质量通量，甚至净向下的质量通量在冕洞羽。我们进一步推断，极紫外羽流中日冕加热较弱的确凿证据将加强磁扭曲波的可能性，磁扭曲波来自磁网络边缘的细尺度磁爆炸（1）为安静区域的大部分日冕加热提供动力，（2）为日冕洞中的大部分日冕加热和太阳风加速提供动力，许多扭曲波幸存下来，成为来自日冕洞的太阳风中的磁场之字形。
2023-02-28 astro-ph.SR
An inner boundary condition for solar wind models based on coronal density
随着社会越来越依赖易受空间天气事件影响的技术，对太阳风的准确预报变得越来越重要。这项工作描述了一个内边界条件的环境太阳风模型的基础上获得的日冕等离子体密度从日冕观测的层析成像图，提供了一种新的替代磁外推。断层密度图提供了一个直接的约束日冕结构在日心距离为4至8 Rs，从而避免了需要模拟复杂的非径向低日冕。一个经验的逆关系将密度转换为太阳风速度，该速度被用作日光层逆风外推（HUXt）模型的内边界条件，以给出地球上环境太阳风速度。动态时间规整（DTW）算法被用来量化层析成像/HUXt输出和原位数据之间的协议。然后使用穷举搜索方法来调整下边界速度范围，以优化模型。早期的结果显示，与MAS/HUXt耦合模型相比，模拟和观测到的太阳风速度之间的平均绝对误差降低了32%。因此，使用从断层摄影获得的密度图作为内部边界约束是日冕磁模型的有效替代方案，并提供了一个显着的进步，在该领域的常规天基日冕观测的可用性。
2022-07-21 astro-ph.SR physics.space-ph
Direct observations of a complex coronal web driving highly structured slow solar wind
太阳风由从太阳逃逸到日球层的连续带电粒子流组成，并分为快速和慢速分量，快速风从日冕洞内部出现。在黄道面附近，来自低纬度冕洞的快风夹杂着高度结构化的慢太阳风，其来源区域和驱动因素尚不清楚。在这里，我们报告的极紫外线观测，揭示了一个空间复杂的网络磁化等离子体结构，持续相互作用，并重新连接在中间的日冕。日冕白光图像显示，在这些日冕网结构上同时出现了缓慢的风流。利用先进的全球MHD日冕模型，我们证明了观测到的日冕网是磁分界线网（S-web）的直接印记。通过揭示S-网的高度动态部分，我们的观测打开了一扇窗口，进入重要的中冕过程，这些过程似乎在驱动结构化缓慢的太阳风中发挥着关键作用。
2022-11-23 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Global Coronal Equilibria with Solar Wind Outflow
已知太阳光球表面的径向磁场分布，就存在计算日冕上潜在磁场的成熟方法。这种势场通常用作太阳风模型的输入，并用于初始化日冕和日光层磁场的磁摩擦或全磁流体动力学模拟。我们描述了一种改进的磁场模型，该模型计算了磁摩擦平衡与强加的太阳风的配置文件（这可以是帕克的太阳风的解决方案，或任何合理的等效）。这些“外流场”看起来比势场更接近真实的日冕磁场，计算时间也差不多，而且不需要强加人工源表面。因此，他们提供了一个实际的替代位场模型初始化时间演变的模拟或建模的日光层磁场。我们在球坐标中给出了一个开源的Python实现，并将该模型应用于太阳活动周期24的数据。与势场模型相比，外流倾向于增加开放的磁通量，减少了与原位观测的众所周知的差异。
2021-10-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Signatures of coronal hole substructure in the solar wind: combined Solar Orbiter remote sensing and in situ measurements
上下文太阳复杂的日冕是太阳风和行星际磁场的来源。虽然大尺度的形态是很好的理解，日冕性质的变化对行星际介质性质的影响在几度的规模上是未知的。太阳轨道器携带遥感和现场仪器进入太阳系内部，旨在使这些连接比以往任何时候都更好。目的。我们结合遥感和现场测量从太阳轨道器的第一近日点在0.5 AU研究的精细尺度结构的太阳风从赤道边缘的极冕洞的目的是确定的日冕特征，可以解释在现场的变化。方法.我们使用现场测量的磁场，密度和太阳风速度，以确定在航天器上的小时尺度的结构。使用势场源表面映射，我们估计作为时间的函数的测量的太阳风的源位置，并使用EUI图像来隐藏这些太阳源。结果我们确定了小尺度流相互作用的太阳风压缩磁场和密度以及速度的变化，这是与皱纹在日冕洞的边缘尺度上的几度，表明精细尺度的日冕结构可以直接影响太阳风的属性和驱动器内的变化个别流。结论.这项早期分析已经证明了太阳轨道飞行器组合遥感和原位有效载荷的力量，并表明，随着未来近日点的临近，我们将有可能极大地提高我们对精细尺度太阳风结构的日冕来源的了解，这对于理解驱动太阳风的现象并预测其对地球和其他地方的影响都很重要。
2021-04-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Identifying coronal sources of L1 solar wind disturbances using the Fisk heliospheric magnetic field and potential field extrapolations during three solar minima
本研究利用Fisk日球层磁场模型和结合Parker螺旋的势场外推法，回溯三个太阳活动极小期L1点太阳风扰动的日冕源区，首次将L1黄道面冕洞特征与极区冕洞关联，明确两类源区对L1太阳风的影响及模型互补性。
2024-04-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Seasonal solar wind speeds for the last 100 years: Unique coronal hole structures during the peak and demise of the Grand Modern Maximum
太阳冕洞是高速太阳风流的来源，这会造成持续的地磁活动，特别是在高纬度地区。在这里，我们估计季节性太阳风的速度在1 AU的过去100年使用高纬度地磁测量，并表明，他们提供的信息的长期演变的重要结构的太阳大尺度磁场，如持续的冕洞。我们发现，百年演变的太阳风速度在1 AU是不同的春分和夏至，反映了差异的演化极冕洞扩展和孤立的低纬度冕洞。1952年，在第18个太阳活动周的下降阶段，赤道太阳风的速度达到了百年来的最大值，这证明了在太阳活动的现代大高峰之前，极冕洞有着异常持久的扩展。另一方面，至日速度在第23个太阳活动周的下降阶段达到了百年来的最大值，这是由于低纬度的大日冕洞。类似于第23个周期的季节性速度配置在更早的时候没有发现，即使是在20世纪初不太活跃的周期中也没有发现。因此，在第23周出现的持续的、孤立的低纬度冕洞与太阳黑子活动的绝对水平无关，而很可能与现代大极大期的消亡有关。
2016-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Active region contributions to the solar wind over multiple solar cycles
冕洞和活动区都是太阳风的源区。这些日冕结构在空间和时间上的分布是众所周知的，但不清楚每个来源对太阳风的贡献有多大。在这项研究中，我们使用光球磁场地图在过去的四个太阳活动周期观测到的，以估计什么比例的磁开放太阳通量是植根于活动区，代理的所有太阳风的分数起源于活动区。我们发现，活动区的贡献率变化的太阳风在任何一个时间在30%至80%之间的太阳极大期，是可以忽略不计的太阳极小期，表现出很强的相关性与太阳黑子数。虽然活跃区域通常局限于日冕中的$\pm$ 30 $^{\circ}$纬度，但它们产生的太阳风可以到达高达$\pm$ 60 $^{\circ}$纬度。它们对太阳风的贡献也与日冕物质抛射率相关，并且变化很大，在单个太阳活动极大期内，每月的时间尺度变化$\pm$ 20%。我们推测，这些变化可能是由日冕物质抛射造成的日冕磁场在次月时间尺度上的重新配置。
2021-08-10 astro-ph.SR physics.space-ph
On the Dependency between the Peak Velocity of High-speed Solar Wind Streams near Earth and the Area of Their Solar Source Coronal Holes
研究了地球附近高速太阳风流的峰值速度与其太阳源区面积的关系，日冕洞，自20世纪70年代以来就已为人所知，但它在物理上仍然没有得到很好的理解。我们使用欧洲日光层预报信息资产（EUHFORIA）代码进行3D磁流体动力学（MHD）模拟，以表明这种经验关系在从太阳到地球的高速流传播阶段形成。为此，我们忽略了高速流的加速阶段，并将冕洞的面积投影到0.1天文单位的球体上。然后我们只改变冕洞的面积和纬度。在0.1天文单位的相应高速流的截面中的速度、温度和密度被设置为恒定的均匀值。最后，我们传播相关的高速流通过内日光层使用EUHFORIA代码。在地球上模拟的高速流峰值速度揭示了其源冕洞面积的线性依赖关系。该关系的斜率随着冕洞纬度的增加而减小，峰值速度在约730 km/s处饱和，与观测结果相似。这些发现意味着冕洞面积和高速流峰值速度之间的经验关系并不能描述高速流的加速阶段，而是高速流从太阳传播到地球的结果。
2020-07-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal winds powered by radiative driving
最初为船尾座ζ开发的双组分唯象模型进行了修订，以模拟表现出弱风现象的晚型O型矮星的外流。根据该理论对一般弱风星的标准参数，周围的气体在半径大于1.4 R时被加热到日冕温度~ 3 x 10^{6}K，然后冷的辐射驱动气体被限制在填充因子~ 0.02的致密团块中。辐射驱动在半径~ 2.1R处停止，此时团块最终被来自日冕气体的热传导破坏。此后，外流是纯日冕风，冷却并减速达到无穷大，终速终极速度~ 980$ km/ s。
2012-01-02 astro-ph.SR
Accelerating and Supersonic Density Fluctuations in Coronal Hole Plumes: Signature of Nascent Solar Winds
静态背景中的慢磁声波为在解析框架下探测太阳大气提供了地震学工具。通过分析给定温度下冕洞羽流结构电子数密度的时空变化，发现在1.02 ~ 1.23太阳半径范围内，密度扰动以超声速加速。我们解释为慢磁声波传播的声速与加速亚音速流。亚音速流的平均音速高度计算为1.27太阳半径。亚音速流的质量通量估计为相对于全球太阳风的44.1 $\%$。因此，亚音速流很可能是新生的太阳风。换句话说，在低日冕的羽流初生的太阳风的演变是量化的第一次从成像观测。根据这种解释，羽流中存在的传播密度扰动可以用作逐渐加速的太阳风的地震探测器。
2020-08-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Picoflare jets power the solar wind emerging from a coronal hole on the Sun
本研究利用太阳轨道器的极紫外成像仪观测冕洞，发现由磁重联驱动的皮可耀斑量级小尺度喷流，提出这类喷流可提供足够高温等离子体，解释太阳风从冕洞的小尺度间歇性流出机制。
2023-08-24 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Polytropic Gas Effects in Parker's Solar Wind Model and Coronal Hole Flows
本文系统研究了Parker太阳风模型及冕洞流中的多方气体效应，提出了多方气体太阳风加速方程并给出解析与数值解，发现多方效应使Parker声速临界点更靠近太阳且流加速呈幂律行为，同时揭示了冕洞流管超径向性对临界点位置和气体非绝热性的影响。
2024-12-19 astro-ph.SR physics.space-ph
Stellar Coronal and Wind Models: Impact on Exoplanets
表面磁性被认为是日冕加热和恒星风加速的主要驱动力。日冕被认为是由等离子体形成的，这些等离子体被限制在恒星的闭合磁日冕环中，风主要起源于开放的磁场线区域。在这一章中，我们回顾了一些基本性质的恒星日冕和风，并提出了一些现有的模型。在本章的最后一部分，我们将讨论日冕风对系外行星的影响。
2017-09-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Expansion of High Speed Solar Wind Streams from Coronal Holes through the Inner Heliosphere
冕洞是一个开放的磁通区域，是高速太阳风的来源。到目前为止，尚不清楚CH的哪些方面对太阳风在日光层中扩展时的特性影响最大。在这里，我们研究CH属性提取AIA（大气成像组件）图像使用CHIMERA（通过多热发射识别算法的冕洞识别）和HSSW测量ACE（高级成分探测器）在L1之间的关系。对于CH经向宽度$Δθ_{CH}<$ ~ 67 $^{\circ}$，发现SW峰值速度（$v_{max}$）的标度为$v_{max}~\approx~330.8~+~5.7~Δθ_{CH}$ ~km~s $^{-1}$ .对于较大的纵向宽度（$Δθ_{CH}>$ 67 $^{\circ}$），发现$v_{max}$趋向于一个恒定值（$\sim$ 710 km s $^{-1}$）。此外，我们还发现HSSW流的持续时间（$Δt$）与CH的纵向宽度（$Δt_{SW}$ ~ $\approx$ ~0.09 $Δθ_{CH}$）直接相关，其纵向扩展因子为$f_{SW}~\approx 1.2~\pm 0.1$ .我们还推导出了冕洞通量管膨胀因子$f_{FT}$的表达式，它随$f_{SW} \gtrsim f_{FT} \gtrsim 0.8$变化。这些结果使我们能够估计的峰值速度和持续时间的HSSW流在L1使用的性质，确定在太阳日冕中的CH。
2018-11-29 astro-ph.SR physics.space-ph
Interchange reconnection as the source of the fast solar wind within coronal holes
利用PSP观测与模拟，本研究证明冕洞底部超米粒网络磁场的交换重联可无碰撞释放足够能量，驱动快速太阳风并形成磁折返与高能离子爆发。
2023-06-07 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal hole picoflare jets are progenitors of both fast and Alfvénic slow solar wind
本研究利用太阳轨道器的遥感与原位观测，揭示了冕洞中广泛存在的皮耀斑喷流是快太阳风和阿尔芬尼性慢太阳风的共同来源，并指出冕洞径向膨胀决定太阳风速度。
2025-11-06 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Coronal Heating Rate in the Slow Solar Wind
本文首次通过太阳轨道器和帕克太阳探测器联合观测，估算慢太阳风中日冕加热率，发现能量损失占太阳风能量通量小部分，并给出加热率下限，有助于改进湍流模型。
2023-06-19 astro-ph.SR physics.space-ph
A turbulence-driven model for heating and acceleration of the fast wind in coronal holes
提出了一个在冕洞中产生快速太阳风的模型，该模型依赖于由在太阳大气中向上传输的MHD波动的湍流耗散主导的加热。尺度分离的输运方程包括大尺度场、横向阿尔芬涨落和由于过渡区附近的平行剪切引起的小的压缩耗散。该模型考虑了质子温度、密度、风速和波动幅度，如在遥感和原位卫星数据中观察到的。
2009-11-27 astro-ph.SR
Comparative Study of Microwave Polar Brightening, Coronal Holes, and Solar Wind Over the Solar Poles
我们比较研究了长期（1992-2017年）的长期变化，在极增亮观测的野边山射电日像仪，极地太阳风速度与行星际闪烁观测的空间地球环境研究所，和日冕位场计算计算的日冕洞分布使用天气磁图数据在基特峰国家太阳天文台。首先，通过比较极区的太阳风速度（V）和亮温（T_b），发现极区的V和T_b之间有很好的相关性，北（南）极区的CC = 0.91（0.83），得到V与T_b的关系式为V =12.6（T_b-10，667）^{1/2}+432。我们还证实了V-T_b的CC比V-B和V-B/f的CC高，其中B和f分别是极性磁场强度和磁通量膨胀率。这些结果表明，T_b是比B或B/f更直接的表征太阳风速度的参数。其次，我们分析了极区增亮的长期变化及其与极冕洞面积（A）的关系。结果表明，极区增亮与预测的冕洞概率分布相吻合，T_b与A之间的CC值非常高，CC = 0.97。这一结果表明极区增亮与极冕洞的大小有很强的耦合。因此，V-A解释了V-T_b的合理相关性。此外，考虑到前人研究中发现的A与f之间的反相关性，我们认为V-T_b关系是Wang-Sheeley关系（V-1/f）在极区的另一种表达。
2019-02-28 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal Heating and Solar Wind Generation by Flux Cancellation Reconnection
本文提出小尺度磁通量抵消通过磁重联普遍驱动低太阳大气能量释放，结合解析模型与三维MHD模拟证明其足以加热色球和日冕并产生太阳风。
2024-01-22 astro-ph.SR physics.space-ph
Evaluation of Coronal and Interplanetary Magnetic Field Extrapolation Using PSP Solar Wind Observation
以PSP太阳风观测为约束评估PFSS模型参数，发现源表面高度2Rs外推更优，有限差分法大幅提升计算效率且精度相当。
2023-05-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Helium abundance and speed difference between helium ions and protons in the solar wind from coronal holes, active regions, and quiet Sun
目前主要有两种模型来解释初生太阳风的释放、加热和加速机制，即波湍流驱动模型（WTD）和重联环开放模型（RLO）。考虑到不同磁区产生的氦离子的统计观测特性可以为太阳风的模拟提供有价值的信息，我们研究了冕洞（CH s）、活动区（AR s）和平静太阳（QS）的氦丰度（A_He）和氦离子与质子速度差（v_alpha，p）的统计特性。发现太阳风在A_He和v_alpha，p/v_A（其中v_A为局部阿尔芬速度）空间中呈双峰分布。CH风的观测值主要集中在较高的A_He和v_alpha、p/v_A值，且A_He分布范围较小; AR风和QS风的观测值主要集中在较低的A_He和v_alpha、p/v_A值，且A_He分布范围较大。源区的磁性差异和与之相关的物理过程可能是造成A_He和v_alpha，p/v_A不同性质的原因。统计结果表明，在所有太阳风源区，WTD和RLO两种太阳风产生机制并行工作。在CH区，WTD起主要作用，而RLO机制在AR和QS中更重要。
2018-05-08 astro-ph.SR physics.space-ph
The Formation of Heliospheric Arcs of Slow Solar Wind
太阳和日光层物理学的一个主要挑战是了解太阳上远小于1度的高度局部化区域如何成为地球附近跨越20度以上的太阳风结构的来源。太阳的大气层分为磁开放区域，日冕洞，太阳风等离子体自由流出并充满太阳系，以及封闭区域，等离子体被限制在日冕环中。这些区域之间的边界向外延伸的日光层电流片（HCS）。等离子体成分的测量结果表明，HCS附近的太阳风，所谓的慢太阳风，起源于封闭的区域，可能是通过场线开放或交换重联的过程。然而，神秘的是，在远离HCS的地方也经常看到缓慢的风。我们使用高分辨率，三维磁流体动力学模拟计算的冕洞，其几何形状包括一个狭窄的走廊两侧封闭的领域，并在冕洞边界的超颗粒状流驱动的动态。我们发现，这些动力学导致形成巨大的封闭场等离子弧，这些弧从HCS延伸到遥远的地方，在地球上跨越数十度的纬度和经度，解释了缓慢的太阳风观测。
2017-04-26 astro-ph.SR physics.space-ph
The Contribution of Coronal Jets To The Solar Wind
日冕中的瞬时准直等离子体爆发，通常称为日冕（或X射线）喷流，是太阳活动最有趣的表现之一。有人认为，这些事件有助于日冕和太阳风的质量和能量含量，但这些贡献的程度仍然不确定。我们最近模拟了日冕喷流的形成和演化，使用三维（3D）磁流体动力学（MHD）代码与热力学在一个大的球形域，其中包括太阳风。我们的模型是耦合到三维MHD通量出现模拟，即，我们使用这样的模拟提供的边界条件来驱动一个随时间变化的日冕演化。该模型包括参数日冕加热，辐射损失和热传导，这使我们能够模拟日冕射流的动力学和等离子体特性，比迄今为止所做的更逼真。在这里，我们采用这些模拟计算的质量和能量的日冕喷流传输到外日冕和内日光层。根据观测到的喷流发生率，我们估计日冕喷流对太阳风质量和能量的总贡献分别为（0.4-3.0）%和（0.3-1.0）%。我们的研究结果与之前从观测中获得的几个粗略估计基本一致，支持了日冕喷流仅为太阳风提供少量质量和能量的猜想。然而，我们强调，需要更先进的观测和模拟来证实这一猜想。
2016-10-10 astro-ph.SR
Dynamics of Coronal-Hole Boundaries
远程和现场观测强烈暗示，缓慢的太阳风由来自热的闭合场日冕的等离子体组成，这些等离子体被释放到开放的磁场线上。慢风的分界线网（S-Web）理论提出，光球运动，在超颗粒尺度，是负责在冕洞边界产生动力学，这导致在封闭的等离子体释放。我们使用三维磁流体动力学（3D MHD）模拟来确定光球流对具有偶极磁场和等温太阳风的模型日冕的开放和闭合磁通量的影响。旋转表面运动被用来近似光球超颗粒驱动，并施加在冕洞和头盔流光之间的边界。由此产生的动力学主要包括开放和封闭通量之间的多产和有效的交换重连。冕洞边界附近的磁通量经历了多次交换事件，有些磁通量在一天内交换了50多次。此外，我们发现，交换重联发生所有沿冠孔边界，甚至产生持久的变化，磁场连接的区域，没有驱动的应用运动。我们的研究结果表明，这些动态应该是无处不在的太阳和日光层。我们讨论了我们的模拟理解所观察到的性能缓慢的太阳风的影响，特别关注交换重连的全球规模的后果。
2017-05-24 astro-ph.SR physics.space-ph
Mass Loss via Solar Wind and Coronal Mass Ejections During Solar Cycle 23 and 24
与太阳类似，其他恒星通过无处不在的准定常风和偶发的恒星日冕物质抛射（CME）来释放质量和磁通量。我们调查的质量损失率通过太阳风和日冕物质抛射的太阳磁变率的函数表示的太阳黑子数和太阳X射线背景光度。我们估计了日冕物质抛射对黄道及以外地区总太阳风质量通量的贡献，以及它在太阳活动周期不同阶段的变化。这项研究利用了观测到的太阳黑子数量、SOHO/LASCO对太阳附近日冕物质抛射的日冕观测、WIND对1 AU处太阳风的现场观测以及太阳活动周期23和24期间GOES X射线通量。我们注意到，X射线背景亮度，发生率的CME和ICME，太阳风的质量流量，以及相关的质量损失率从太阳黑子数从太阳活动周23的最大值到下一个最大值并没有强烈的减少。我们的研究证实了CME活动相对于第24周太阳黑子数量的真实物理增加。我们发现，CME的发生率和相关的质量损失率可以更好地预测由X射线背景光度比太阳黑子数。太阳风的质量损失率比CME的质量损失率高一个数量级，但对太阳黑子数和太阳X射线背景光度的周期变化没有明显的依赖性。这些结果对太阳型恒星的研究具有重要意义。
2019-04-22 astro-ph.SR physics.space-ph
Influence of coronal hole morphology on the solar wind speed at Earth
人们早就知道，地球上的高速流（HSS）峰值速度直接取决于太阳上日冕洞（CH）的面积。许多作者已经表明这两个参数之间存在不同程度的关联。在这项研究中，我们重新审视这种关联在太阳活动周期24的最低阶段的45个非极性CH的样本更详细。目的是了解不同属性的CH如何影响在地球上观察到的HSS峰值速度，并从中得出改进太阳风建模的结论。我们的样品的CH的特征提取的基础上收集的分析工具的冕洞（CATCH），采用强度阈值技术应用于极紫外（EUV）滤波图。我们首先检查了整个样本的CH和HSS峰值速度和持续时间在地球上的几何特征之间的所有相关性。然后根据形态标准，如纵横比，方向角和几何复杂性，CH被分为不同的组，这是一个参数，这是经常被忽视的快速太阳风在地球上的形成进行研究时。我们的研究结果，也证实了自举技术，表明上述所有三个形态标准发挥了重要作用，在确定HSS峰值速度在1 AU。因此，它们需要考虑到的经验模型，旨在预测快速太阳风在地球上的基础上观察到的CH太阳源。
2022-04-01 astro-ph.SR physics.space-ph
Impact of Non-potential Coronal Boundary Conditions on Solar Wind Prediction
预测地球上的太阳风是空间天气预测的一个核心方面。然而，这种预测的结果对计算日冕中磁场的方法非常敏感。我们分析的影响，取代势场日冕边界条件，在业务空间天气预测工具，由非潜在的条件。为此，我们比较预测的太阳风等离子体参数与观测在1 AU的两个6个月的时间间隔，一个在太阳最大和一个在当前周期的下降阶段。作为一个基线，我们比较与操作Wang-Sheeley-Arge模型。我们发现，对于太阳极大，非势日冕模型和适应太阳风速度公式导致最好的太阳风的预测在统计意义上。对于下降相，势冠模型表现最好。Wang-Sheeley-Arge模型在预测高速增强和流注相互作用方面优于其他模型。改进后的风速公式参数拟合效果较好，有望提高非势流模型的性能。
2017-09-06 astro-ph.SR
Relation of Microstreams in the Polar Solar Wind to Switchbacks and Coronal X-ray Jets
在1994年和2007年太阳活动最小期间在太阳高纬度获得的数据进行检查，以确定称为微流和折叠的磁场称为之字形的速度结构之间的关系。一个高的相关性被发现。速度峰值的可能性，在来自日冕X射线射流的微流重新检查，我们现在建议，微流是交替的补丁之字形和安静的时期，其中之字形可以产生的微丝/通量绳爆发，导致日冕射流的后果。
2021-09-30 astro-ph.SR
Classification of Enhanced Geoeffectiveness Resulting from High-Speed Solar Wind Streams Compressing Slower Interplanetary Coronal Mass Ejections
本研究分析了1996至2020年的太阳风数据，发现高速太阳风流压缩慢速行星际日冕物质抛射（ICMEs）的相互作用会显著增强地磁暴活动，其地磁效应几乎是SIR风暴事件的两倍，主要归因于动态压力升高及磁场分量放大。
2024-02-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Observations of Slow Solar Wind from Equatorial Coronal Holes
由于其独特的组成特性和可变性，低速（$\lesssim 450$ km s $^{-1}$）太阳风被广泛认为是来自日冕流光，而不像高速风，它来自日冕洞。另一种情况是，大部分慢风（不包括日光层电流片附近的慢风）源自扎根于小日冕洞或大日冕洞边界内的快速发散通量管。这种观点主要是基于光球场的外推，这种外推具有相当大的不确定性，并且不包括动力学效应，因此很难确定一个源是位于黑洞边界之内还是之外，或者一个高纬度的黑洞是否与地球相连。为了最大限度地减少对场线外推的依赖，我们已经寻找了在中央子午线赤道冕洞的情况下，其次是在地球上的低速流。我们描述了2014 - 2017年期间的14个例子，涉及位于活动区附近的Fe XIV 21.1 nm冕洞，赤道宽度为$\sim$ 3 $^\circ$-10 $^\circ$。相关的现场风的特征是速度$v\sim 300$-450 km s $^{-1}$和O $^{7+}$/O $^{6+}$的比值为$\sim$ 0.05 - 0.15，其中$v$显示出通常与质子温度的相关性。此外，与最近的其他研究一致，这种缓慢的风具有非常高的阿尔夫维尼性，类似于高速气流。我们的结论是，小冕洞是一个主要的贡献者缓慢的太阳风在最大和早期后极大阶段的太阳周期。
2021-04-14 astro-ph.SR
First Observation of a Polar Coronal Hole-like Fast Solar Wind Stream in the Sub-Alfvénic Solar Corona: an Analysis of Turbulence Properties
University of Delaware（特拉华大学）；Smithsonian Astrophysical Observatory–Harvard & Smithsonian（史密森天体物理台-哈佛与史密森学会）
帕克太阳探测器在亚阿尔文日冕中首次观测到极区冕洞状快速太阳风，发现其湍流已充分发展且高度不平衡，为太阳风湍流演化提供新约束。
2026-09-23 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Coronal-Jet-Producing Minifilament Eruptions as a Possible Source of Parker Solar Probe (PSP) Switchbacks
帕克太阳探测器（PSP）观测到了近太阳太阳风中丰富的快速磁场方向变化。这些特征被称为“之字形”，它们的起源是一个谜。但它们的广泛分布表明，它们可能是由太阳大气层中经常发生的过程产生的。我们研究的可能性，之字形起源于日冕射流。最近的研究表明，许多日冕喷流是光球磁通量抵消的结果，并形成一个小尺度的“微灯丝”通量绳，爆发并与日冕场重新连接。我们认为，重新连接的喷发微丝通量绳可以表现为向外传播的阿尔夫文波动，当它穿过太阳风时，它会逐渐变陡，成为一个越来越紧凑的扰动。利用之前观测到的日冕喷流的特性，这些喷流连接到日冕观测仪观测到的白光喷流（也称为白光喷流）。“窄日冕物质抛射”），以及典型的太阳风速度值，我们预计日冕喷流产生的扰动将在~<25分钟内以~400 km/s的速度穿越近近日点PSP。为了进一步考虑这一想法的可行性，我们表明，以前研究的一系列赤道纬度日冕喷流，起源于活动区的外围，产生白光喷流在外日冕（在STEREO/COR 2日冕仪图像; 2.5-15 R_sun），并进入内日光层（在STEREO/Hi 1日光层成像仪图像; 15-84 R_sun）。因此，由产生日冕喷流的微丝通量绳喷发而施加在开放日冕磁场线上的扰动可以传播到PSP空间，并表现为之字形。
2020-06-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar cycle variation of coronal mass ejections contribution to solar wind mass flux
日冕物质抛射（CME）对日球层太阳风的扰动有贡献。因此，CME对地球附近太阳风参数的贡献随太阳活动周期的不同阶段和CME发生的速率而变化。在本研究中，我们研究了CME的长期发生率，它们的速度，角宽度和质量。我们试图找到近太阳参数之间的相关性，确定使用白光图像从日冕仪，与太阳风测量地球附近的现场仪器。重要的是，我们试图找到在太阳活动周期的不同阶段，地球附近的平均太阳风质量中有多少是由日冕物质抛射提供的。
2018-05-19 astro-ph.SR
Helicity Condensation as the Origin of Coronal and Solar Wind Structure
太阳大气中最重要和最令人困惑的三个特征是闭合场日冕的平滑性，光球极性反转线（PIL）处磁切变的积累，以及慢风的复杂性。我们建议，一个单一的过程，螺旋度凝聚，是产生所有三个功能的物理机制。本文提出了一个螺旋度在闭合日冕中通过磁重联注入和输运的简化模型。用这个模型，我们证明了螺旋度必须凝聚到PIL和冕洞边界，并估计在PIL的螺旋度积累率和风的损失。我们的结果可以解释许多观测到的特性的封闭的日冕和风。
2012-11-17 astro-ph.SR
Slow wind belt in the quiet solar corona
在2020年5月15日太阳轨道器上的Metis日冕观测仪在第24周期的活动最小值期间，在从3.8 $R_\odot$延伸到7.0 $R_\odot$的视野中，安静日冕中的缓慢太阳风带是由沿着日冕电流片运行的缓慢而密集的风流形成的，在径向上加速并达到6.8 $R_\odot$，速度在150 km s $^{-1}$和190 km s $^{-1}$之内，这取决于对日冕等离子体中中性氢原子速度分布的假设。慢速流被高速剪切的薄区域与快速流分开，相对于电流片几乎对称，峰值速度在175 km/s $^{-1}$和230 km/s $^{-1}$之间，处于同一日冕层。讨论了慢风区的密度-速度结构的开放的磁场线，这是已知的准稳态太阳风的速度有关的膨胀因子，并在有关的准分界线层，S-网络，潜在的网站的重联释放到风中的日冕等离子体的存在。根据三维MHD模型计算，导出了表征日冕磁场线的参数。的S-网络被发现与纬度地区的慢风观察到的外日冕，并包围在一个非单调的方式扩展的开放的磁力线薄层。
2023-02-16 astro-ph.SR physics.space-ph
Propagating MHD waves in coronal holes
冕洞是太阳大气中最冷和最暗的区域，在太阳盘和太阳边缘上方都可以观察到。冕洞与快速膨胀的开放磁场和高速太阳风的加速有关。在太阳活动极小期，冕洞一般局限于太阳的两极地区，而在太阳活动极大期，它们也可以在低纬度地区发现。波，通过遥感观测到的，并在风流中检测到现场，是最有可能负责的风和几个理论模型描述的MHD波的作用，加速快速太阳风。本文综述了在这些地区探测到传播波的观测证据。波的特征，如周期性、振幅、速度，提供输入参数，也作为日冕加热和太阳风加速的理论模型的约束。
2010-09-15 astro-ph.SR
Population of Bright Plume Threads in Solar Polar Coronal Holes
冕洞是公认的快速太阳风的源区。日冕羽流作为冕洞中常见的结构之一，可能对初生太阳风的起源有一定的贡献。为了估计日冕羽流对新生太阳风的贡献，我们首次尝试估计它们在太阳极冕洞中的数量。通过比较STEREO双星从两个不同角度观测的结果和蒙特卡罗模拟的结果，我们估计在太阳活动极小期附近极冕洞的$4\times10^4$弧秒$^2$范围内，大约有16- 27个羽流，它们占极冕洞面积的2- 3.4%。在此基础上，讨论了日冕羽流对初生太阳风的贡献。进一步的研究表明，从三个或更多的视角进行观测，可以计算出更精确的日冕羽流数量。
2021-01-11 astro-ph.SR
Real-time solar wind prediction based on SDO/AIA coronal hole data
我们提出了一个经验模型的基础上的日冕洞覆盖的可见区域接近中央子午线，以预测太阳风的速度在1 AU的提前时间长达4天提前1小时的时间分辨率。线性预测函数用于关联冕洞面积与太阳风速度。功能参数通过使用前3次卡林顿旋转的信息自动调整。因此，该算法自动地对太阳循环的不同阶段期间的太阳风速度的变化做出反应。自适应算法已被应用于SDO/AIA-193 A观测和ACE测量在2011-2013年期间，覆盖41卡林顿旋转和测试。太阳风速度到达时间延迟，平均需要4.02 +/- 0.5天才能到达地球。该算法对156个太阳风高速流峰值振幅产生了良好的预测，相关系数为cc~0.60。对于80%的峰，预测到达匹配的时间窗口内的ACE原位测量的0.5天。同样的算法，使用线性预测，也适用于预测的磁场强度从冕洞地区，但没有给出可靠的预测（cc~0.2）。
2015-01-27 astro-ph.SR
The connection of solar wind parameters with microwave and UV emission of coronal hole atmosphere
根据ACE航天器2007年3月12日至5月31日期间的数据，本文介绍了日冕洞紫外线（SOHO EIT）和微波发射（17，5.7 GHz，327和150.9 MHz，NoRH，SSRT和Nancy射电日像仪）和太阳风参数的观测结果之间的比较。太阳风速度增加到~600 km/s，与太阳盘中心部分紫外线通量的减少有关。确定了三种不同太阳大气层微波辐射参数与地球轨道附近太阳风速度之间的关系。这种联系表明存在着从色球高度到日冕上部的太阳风加速的共同机制。我们还假设在小于和大于一个太阳半径的高度上存在两种不同的太阳风加速机制。
2010-12-09 astro-ph.SR
Reconnection-Driven Coronal-Hole Jets with Gravity and Solar Wind
冕洞喷流普遍存在于太阳冕洞中，在极紫外线和X射线亮点处，与少数磁极性的侵入有关。这些喷流的嵌入偶极模型假设它们是由嵌入偶极的应力闭合场与周围冕洞的开放场之间的爆炸性、快速重联驱动的。以前的数值研究在笛卡尔几何，假设均匀的环境磁场和等离子体，而忽略重力和太阳风，表明该模型是强大的，可以产生类似喷流的事件在简单的配置。我们扩展了这些调查，包括球面几何，重力，和太阳风在一个不均匀的，冕洞般的环境大气。我们的模拟证实，射流是由一个扭结状的不稳定性的内部封闭的字段，这会导致一个突发的封闭和外部开放的字段之间的重新连接，发射螺旋射流的发病。我们的新结果表明，射流传播是持续通过外电晕，在一个旅行的非线性阿尔芬波前的形式落后于缓慢移动的等离子体密度增强被压缩和加速的波。这一发现与白光冕洞喷流的观测结果一致，并可以解释在太阳风中原位检测到的微流和扭转阿尔芬波。我们还使用我们的数值结果来推导出的日冕源区域的属性和所产生的喷流，这可以对观测测试的特性之间的标度关系。
2016-06-29 astro-ph.SR
The Dependence of the Peak Velocity of High-Speed Solar Wind Streams as Measured in the Ecliptic by ACE and the STEREO satellites on the Area and Co-Latitude of their Solar Source Coronal Holes
我们研究了从2010/08到2017/03的时间范围内115个冕洞的特性，在黄道上测量的相应高速流的峰值速度为1 AU，以及相应的Kp指数变化作为其地理有效性的标志。我们发现高速流的峰值速度强烈地依赖于它们的太阳源冕洞的面积和相对于卫星日光层纬度的同纬度。因此，它们的源冕洞同纬是预测地球附近高速流性质的一个重要参数。我们导出了位于太阳赤道附近的冕洞的最大太阳风峰值速度，它们随冕洞纬度的增加而线性减小。对于位于纬度60°的冕洞，它们在统计上变为零，表明相关的高速流很有可能错过地球。类似地，每个冕洞面积的Kp指数对于位于太阳赤道附近的冕洞是最高的，并且随着冕洞纬度的增加而强烈减小。我们将这些结果解释为日光层中高速气流的三维传播效应，即，从太阳赤道附近的日冕洞产生的高速气流朝地球方向传播并直接撞击地球，而从太阳高纬度处的日冕洞产生的太阳风气流仅擦过或甚至错过地球。
2018-04-26 astro-ph.SR
Extended Coronal Heating and Solar Wind Acceleration Over the Solar Cycle
本文回顾了我们对日冕加热（在开放区域）和太阳风加速背后的物理学的不断增长的理解。许多新的见解来自上一个太阳活动周期的观测和理论工作。对扩展日冕中等离子体特性的测量是区分竞争理论的关键，扩展日冕是主要太阳风加速的地方。我们描述了如何在过去的14年中，UNODC/SOHO测量冕洞和流光提供了有关详细的动力学过程，为快速和慢速风区提供了线索。我们还提出了一个简短的调查，目前的想法，涉及日冕源地区的快速和缓慢的风流，以及这些如何在太阳周期的变化。这些源区域的背景下，讨论了最近的理论模型（基于阿尔芬波和MHD湍流），已开始成功地预测加热和加速度在快速和慢速风区基本上没有自由参数。关于这些模型的一些新的结果-包括在1 AU的较低的密度和温度的定量预测，在目前的太阳能最低期相比，以前的最低-也显示。
2010-02-01 astro-ph.SR
Chromospheric turbulence as a regulator of stellar wind mass flux
The University of Tokyo（东京大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM（巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、天体物理学和分子相互作用实验室）；Nagoya University（名古屋大学）
研究通过一维波驱动风模拟，探讨色球湍流对恒星风质量通量的调节作用，发现抑制色球湍流可使日冕粒子通量增加一个数量级，从而再现日冕磁场强度与质量通量的观测比例关系。
2026-04-22 astro-ph.SR physics.space-ph
A Coronal Mass Ejection and Magnetic Ejecta Observed In Situ by STEREO-A and Wind at 55$^\circ$ Angular Separation
我们提出了一个分析{ \it原位}和遥感测量的日冕物质抛射（CME），爆发于2021年2月20日，并影响了太阳地关系天文台（STEREO）-A和{ \it风}航天器，这是由55 $^\circ$纵向分开。在2021年2月24日，两个航天器的测量结果都与磁喷出物（ME）的通过一致，使其成为报道的最广泛的多航天器ME探测之一。CME与太阳南半球的低倾斜和宽灯丝喷发有关，它在E34附近的STEREO-A和{ \it Wind}之间传播。在STEREO-A，测量结果表明，在高速流（HSS）结束后2- 3天，有一个中等速度（$\sim 425$ ~km\，s $^{-1}$）的激波驱动ME通过。在{ \it Wind}处，测量显示更快（$\sim 490$ ~km\，s $^{-1}$）和更短的ME，之前没有激波或鞘，并且发生在HSS的后部。在这两个航天器上测得的ME方向与靠近弯曲通量绳腿的通道一致。在{ \it Wind}观测到的ME持续时间很短，两个航天器之间的超热电子俯仰角数据存在差异，这是唯一不满足共同预期的结果。我们讨论的后果，这些测量对我们的理解的CME的形状和程度和缺乏明确的签名之间的相互作用的CME和HSS。
2022-03-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Interaction of coronal mass ejections and the solar wind. A force analysis
目的。我们的目标是彻底分析单次和多次太阳喷发的动力学，以及隐形喷出物。这些数据是通过在以前的研究中进行的自洽数值模拟获得的。我们还评估了不同的背景太阳风对这些喷出物传播到地球的影响。方法.我们计算的所有组件的力量的演变的数值模拟连续的日冕物质抛射（CME）得到的代码MPI-AMRVAC的2.5维磁流体动力学（MHD）模块。我们分析了热压力和磁压力梯度以及磁张力，这些压力和磁张力决定了在爆发之后在不同位置形成几个通量绳。在日冕物质抛射向地球传播的过程中，这三个分量在赤道平面上被跟踪。还研究了它们与其他日冕物质抛射和背景太阳风的相互作用。结果我们解释了隐形喷出物和等离子体斑点（或等离子体团）发生在太阳爆发后的形成。我们还解决了更快的爆发的日冕物质抛射在一种情况下，具有不同的背景风，即使当相同的触发边界运动被应用，并归因于略有不同的磁配置和大的邻近拱廊。热压力梯度揭示了在这些缓慢爆发前的冲击波，在其传播到1 AU期间形成。双峰型磁压梯度表明，触发方式影响了CME的结构，部分相邻的流注随CME一起被喷出。
2022-03-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Compositional metrics of fast and slow Alfvenic solar wind emerging from coronal holes and their boundaries
本研究结合 Solar Orbiter 与 PSP 会合观测及 PFSS、MHD 映射，识别源自冕洞内部和边界的快速与高阿尔文性慢速太阳风，并揭示其成分差异。
2024-04-29 astro-ph.SR physics.space-ph
Formation of Coronal Mass Ejection and Post-eruption Flow of Solar Wind on 2010 August 18 event
空间环境状况对预报由太阳风扰动产生的地磁暴起着重要作用。穿过日球层的日冕物质抛射（CME）通常有一个长时间（长达几天）的速度下降的轨迹，这影响了随后的西南流的传播。我们研究了2010年8月18日事件中CME和CME后部后面的喷发后等离子体流，这些都是由几种天基仪器正交观测的。用极紫外望远镜和日冕仪观测日冕中的喷发，发现了几个离散的外流，随后是一个连续的无结构的喷发后流。与这次CME有关的行星际日冕物质抛射（ICME）在8月20日16：14 UT至8月21日13：14 UT期间由日地关系天文台（STEREO-A）上的等离子体和超热离子成分（PLASTIC）仪器记录到，之后的3天内存在西南扰动。运动学的考虑与使用的重力和阻力为基础的模型表明，离散的等离子体流可以与ICME，而喷发后流出到达SW瞬态的下降部分。我们模拟了铁离子的电荷分布的ICME和后CME的SW部分使用的等离子体温度和密度的喷射区域来自差分发射测量分析。结果表明，在所研究的事件中，ICME后拖尾区与来自日冕的喷发后气流有关，而不是与CME夹带的环境SW有关。
2022-03-14 astro-ph.SR physics.space-ph
An approximate analytic solution to the coupled problems of coronal heating and solar-wind acceleration
在日冕的底部和阿尔芬临界点之间，太阳风的密度降低了大约五个数量级，但温度的变化只有几个因子。在本文中，我表明，这种准等温演变的阿尔芬临界点是一个通用的属性，由反射驱动的阿尔芬波（AW）湍流，其中向外传播的AWs部分反射，反向传播的AWs相互作用，产生级联的波动能量的小尺度，从而导致湍流加热的外流。近似的亚Alfvenic区域的等温，我首先提出了一个简化的计算的质量流出率，渐近风速和日冕温度，忽略了传导损失和波压力。然后，我开发了一个更详细的过渡区，日冕，和太阳风，占从日冕底部到过渡区的热通量和动量沉积的AWs模型。我解决这个热通量的平衡，在过渡区，传导加热对内部能量损失的辐射，pdV工作，和平流。日冕底部的密度是通过局部平衡湍流加热和辐射冷却来确定的。我在两个不同的参数制度解析求解模型的方程。模型方程的解析解和数值解与一些观察结果一致。
2021-04-22 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Which Upstream Solar Wind Conditions Matter Most in Predicting Bz within Coronal Mass Ejections
研究通过分析42个特征，发现数密度和磁场强度是预测ICME内Bz最小值的最重要上游太阳风条件，反映了CME压缩环境太阳风的程度。
2023-03-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Relationship Between Solar Wind Speed and Coronal Magnetic Field Properties
利用1986 ~ 2009年24年的行星际闪烁和太阳磁场资料，研究了各纬度太阳风速$[V]$和日冕磁场特性（通量膨胀因子[ $f$ ]和光球磁场强度[ $B_{\mathrm{S}}$ ]）之间的关系。使用交叉相关分析，我们验证了$V$与$f$成反比，并且发现如果$f$相同，则$V$倾向于随$B_{\mathrm{S}}$增加。因此，我们发现$V$与$B_{\mathrm{S}}/f$具有非常好的线性相关性。然而，这种线性关系的$V$和$B_{\mathrm{S}}/f$不能用于预测太阳风的速度没有信息的太阳风的质量通量。我们讨论了为什么$V$和$f$之间的反比关系已成功地用于太阳风速度预测，即使它没有明确包括质量通量和磁场强度，这是太阳风加速的重要物理参数。
2015-07-14 astro-ph.SR
Elemental Abundances at Coronal Hole Boundaries as a Means to Investigate Interchange Reconnection and the Solar Wind
本研究通过测量日冕洞边界的元素丰度（FIP偏置）来量化互换重连的作用，发现边界区域宽度约30-50 Mm，并贡献约30%的额外开放磁通，从而约束了慢太阳风起源模型。
2025-02-27 astro-ph.SR
