对过去太阳活动的研究和重建需要关于太阳黑子以及光斑/谱斑和网络的数据。这些数据对于了解太阳和类太阳恒星的磁活动和变化也很重要。最长的直接光斑/谱斑数据集是白光光斑和Ca II K观测，分别可以追溯到1874年和1892年。在此之前，唯一可用的直接数据是太阳黑子。我们重新评估了自1892年以来的斑区和太阳黑子记录（面积和数量）之间的关系，以重建光斑/斑区，这些光斑/斑区可以用于更早的研究，即在仅进行太阳黑子观测的时期。我们使用来自38个一致处理的钙II K档案以及基于这些档案的复合谱区的谱区。我们发现，谱斑和太阳黑子面积和数量之间的关系是很好地表示的幂律函数。我们进一步发现，这种关系依赖于带宽和太阳周期强度。重建与幂律关系是在良好的协议与原来的海滩面积系列，而就业的周期强度依赖关系，提高重建只有轻微的。对其他以前发表的海滩面积系列进行相同的分析，通常来自一个单一的档案与不同的处理技术，当使用不同的时间序列时，返回不同的结果。这突出表明了对各种档案进行一致处理的重要性，并表明了使用以前出版的系列所带来的不确定性。我们的研究结果对过去的太阳活动和辐照度重建以及恒星活动的研究，有时假设谱斑和太阳黑子面积之间的线性关系的影响。
英文摘要：
Studies and reconstructions of past solar activity require data on sunspots as well as faculae/plage and network. Such data are also important for understanding the magnetic activity and variability of the Sun and Sun-like stars. The longest available direct faculae/plage datasets are white-light facular and Ca II K observations going back to 1874 and 1892, respectively. Prior to that time, the only direct data available are for sunspots. We reassess the relationship between plage areas and sunspot records (areas and numbers) since 1892, to allow reconstructions of facular/plage areas which can be employed for studies going further back in time, i.e. over the period when solely sunspot observations are available. We use the plage areas derived from 38 consistently processed Ca II K archives as well as the plage area composite based on these archives. We find the relationship between plage and sunspot areas and numbers to be well represented by a power law function. We further find that the relationships depend on the bandwidth and the solar cycle strength. The reconstructions with a power law relationship are in good agreement with the original plage area series, whereas employment of a cycle-strength-dependent relationship improves the reconstructions only marginally. Performing the same analysis on other previously published plage area series, usually derived from a single archive with diverse processing techniques, returns different results when using different time series. This highlights the importance of applying a consistent processing to the various archives and demonstrates the uncertainties introduced by using previously published series. Our results have implications for past solar activity and irradiance reconstructions as well as for stellar activity studies, which sometimes assume a linear dependence between plage and sunspot areas.
Kodaikanal calcium images: Detection of plages, Fixing the heliographic coordinates and Estimation of Area
Kodaikanal天文台是一个名副其实的数据宝库，数据库涵盖了近100年的观测。在1909-2007年期间，我们使用Kodaikanal天文台校准的Ca II K分光日像图来检测谱斑，确定其日光坐标并估计谱斑面积。我们采用以下程序。在确保Kodai钙图像在所有年份都具有非常可忽略的椭圆度之后，拟合圆并唯一地确定钙图像的两个中心坐标和半径。对于钙图像的每个像素，我们然后固定日光坐标并提取谱带及其加权平均坐标。这些提取的谱斑的日光坐标，然后与日光坐标的光球太阳黑子从格林威治太阳黑子数据库和色球磁谱斑从SOHO/MDI磁图检测。我们发现钙斑的日面坐标与太阳黑子和磁斑的日面坐标吻合得很好，验证了我们的斑检测和位置坐标计算方法。用Python开发了一个代码，所有近世纪规模的谱带数据，以及准确估计的日面坐标和面积，都可以向公众提供。
Network and Plage Indices from Kodaikanal Ca-K Data
利用科代卡纳太阳天文台的Ca II K滤光片研究了太阳活动。图像主要由色球网络和谱斑组成。已开发出程序，以获得网络和谱带指数从每日的图像作为太阳纬度和时间的函数。分析的初步结果报告在这里。网络和谱斑指数被发现遵循太阳黑子周期。在这两个指数的下降活动期间发现了一个次峰。通过对南北半球网络指数的比较，发现南北半球网络指数较活跃。然而，这种不对称性在谱斑指数的情况下并不明显。
Analysis of full disc Ca II K spectroheliograms. II. Towards an accurate assessment of long-term variations in plage areas
重建过去的辐照度变化需要关于太阳活动的适当数据。最长的直接代理是太阳黑子数，它已被最广泛地用于这一目的。然而，这些数据只提供了太阳黑子表面出现的磁场的信息，而缺少明亮磁特征演化的适当代理，特别是光斑/谱斑和网络。这些信息可以从历史上对Ca II K线的全盘观测中提取出来。我们分析了来自Arcetri，Kodaikanal，McMath-Hulbert，Meudon，Mitaka，Mt Wilson，Schauinsland和Wendelstein天文台的8个数字化摄影档案的100，000多张历史图像，以及来自罗马/PSPT的现代观测档案。分析的数据涵盖1893- 2018年期间。我们首先进行了仔细的光度校准和补偿的中心到肢体的变化，然后分割的图像，以确定plage区域。这一直适用于历史和现代的观察。不同档案的谱带序列基本一致。然而，也有明显的偏差，最有可能暗示数据及其数字化的内在差异。我们发现，准确的图像处理显着减少了在斑面积估计的错误。精确的光度校准还允许对来自不同档案的图像进行精确的斑识别，而不需要任意调整分割参数。最后，通过对不同记录的滩面积序列的比较，找出了它们之间的转换规律。这使我们能够从这里研究的所有数据集中获得一个初步的复合谱区。这是准确评估谱带区域长期变化的第一步。
Butterfly Diagram and Carrington Maps for Century-Long Ca II K Spectroheliograms from Kodaikanal Observatory
在本研究中，对Kodaikanal太阳天文台（KSO）长达一个世纪（1907-2007）的Ca II K光谱图进行了校准，处理和分析，以跟踪被称为plages的明亮圆盘结构的演变，这可能是太阳磁活动的代表。这是迄今为止Ca II K研究的最长数据集，涵盖了约9.5个周期的11年周期。用区域$\geq 1\:\textrm {arcmin}^2$对单个全椎间盘图像进行全局阈值分割，随后应用形态学闭合操作。计算斑块指数，发现与斑块覆盖的椎间盘面积分数密切正相关。新生成的谱斑面积周期（来自KSO）与威尔逊山天文台（Correlation~ $95.6\%$）在重叠年份（1915-2000年）的谱斑面积周期进行了比较。研究显示了谱斑质心的时纬分布，绘制了蝴蝶图（如太阳黑子所观察到的）。该图的3D可视化显示了plage位置，时间和区域之间的一对一映射。这项工作进一步划定了磁补丁和plage地区之间的位置相关性，通过来自Kodaikanal钙II K图像和空间为基础的全盘LOS（视线）磁图的天气图的比较。地面观测站定期的天气磁图是在20世纪70年代以后才得到的。因此，KSO的长期Ca II K数据可以用作估算早期磁活动位置及其强度的代理。
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。
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。
