Modeling Solar Wind Variations over an 11-yr Cycle with Alfvén Wave Dissipation: a Parameter Study
我们研究的行为和性能的太阳风使用2.5维阿尔文波驱动风模式。我们首先系统地比较了阿尔文波(AW)驱动的风模型与多方方法的结果。多变磁流体动力学风模型是热驱动的,而阿尔文波作为阿尔文波驱动模型中的附加加速和加热机制。我们确认,需要一个AW驱动的模型来重现所观察到的双峰慢,快太阳风。我们还能够再现观测到的终端风速和冠源温度与AW驱动的风模式之间的反相关。我们还表明,沿11年周期的风属性显着不同,从一个模型到其他。AW驱动的模型再次显示出与观测数据的最佳一致性。事实上,太阳表面磁场拓扑结构在阿尔文波驱动风模型中起着重要作用,因为它通过坡印亭通量直接进入输入能源。另一方面,多方风模型是由假设的压力梯度驱动的,因此它对表面磁场拓扑结构相对不太敏感。最后,我们注意到,在两个模型中,太阳向下旋转的净扭矩呈现出相同的趋势,这表明多方方法仍然正确地捕捉到了恒星风的本质。
2021-01-27 astro-ph.SR physics.space-ph
New insights on the behaviour of solar wind protons and alphas in the Stream Interaction Region in solar cycle 23 and 24
本文首次系统分析太阳活动周23和24的流相互作用区事件,揭示α粒子流界面与质子流界面分离、快风区整体速度角和差速导致 $A_{He}$ 增强的机制。
2023-08-08 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
Solar Wind Helium Abundance Heralds Solar Cycle Onset
研究了太阳风氦氢丰度($A_\mathrm{He}$)与太阳活动周开始的关系。使用OMNI/Lo数据,我们表明,$A_\mathrm{He}$增加之前,太阳黑子数(SSN)的最小值。我们还确定了一个快速消耗和恢复$A_\mathrm{He}$,直接发生在周期开始之前。这种$A_\mathrm{He}$关闭发生在几乎相同的时间跨越太阳风速度($v_\mathrm{sw}$),这意味着它是由一种机制形成的,不同于驱动$A_\mathrm{He}$的太阳周期尺度变化和相对于SSN的$v_\mathrm{sw}$依赖的相位偏移的机制。连续的$A_\mathrm{He}$关闭之间的时间通常在相应的太阳周期长度的数量级上。使用BP测量提供的背景下,我们推断,这种关闭可能与相邻的太阳周期的重叠和赤道通量取消的老,延长太阳周期在太阳极小期。
2021-03-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Long-Term Trends In The Solar Wind Proton Measurements
利用OMNI对近地太阳风的观测,研究了1965-2015年太阳风质子温度(Tp)和速度(Vp)以及质子密度(np)和速度之间关系的长期时间演化。我们发现质子温度-速度(TP-Vp)斜率从1972年到2010年长期下降,但自2010年以来一直呈上升趋势。由于太阳风质子密度-速度(np-Vp)关系不像Tp-Vp关系那样是线性的,我们对np-Vp进行幂律拟合。指数(np-Vp关系中的陡度)与太阳活动周期相关。这个指数与当前的太阳片倾斜角的相关性比与太阳黑子数量的相关性更强,因为太阳黑子数量的最大值在各个周期之间变化很大,而倾斜角的最大值则没有变化。为了理解这一发现,我们检查了不同速度范围的平均np,发现对于慢风np与太阳黑子数高度相关,滞后约4年。快风np变化较小,但与周期同步。这种相位差可能有助于np-Vp指数与太阳活动周期的相关性。这些长期趋势很重要,因为基于Tp和Vp数据拟合的经验公式通常用于识别ICME,但这些公式不包括任何时间依赖性。太阳风密度在一个太阳活动周期中的变化将使近地空间环境和日光层的总体范围发生相应的变化。
2016-10-19 astro-ph.SR physics.space-ph
ACE SWICS observations of solar cycle variations of the solar wind
在目前的工作中,我们利用ACE/SWICS现场测量的ICME外的太阳风的属性,以确定是否,以及在何种程度上是太阳风属性受太阳周期的影响。我们专注于质子温度和密度,离子温度和速度差,电荷态分布和相对和绝对元素丰度。我们进行这项工作,将风分为速度箱,以研究不同速度的风如何对太阳活动周期作出反应。我们也重复这项研究,如果可能的话,SWICS测量受库仑碰撞的影响较小的子集。我们发现,除了差速(我们没有足够的测量值)之外,所有风的特性都随着太阳周期的变化而变化。我们的研究结果指向的情况下,慢和快的太阳风被波加速,但来自不同的来源(开放/封闭的磁结构的快/慢风,分别),其相对贡献的变化沿太阳周期。我们还发现,一边的加热和加速的签名,和FIP效应的另一边,表明基于波的等离子体加热,加速和分馏保持活跃的整个太阳周期,但降低其有效性在所有的风,虽然慢风的影响比快的。
2022-01-14 astro-ph.SR
A study of density modulation index in the inner heliospheric solar wind during solar cycle 23
太阳风中均方根电子密度起伏与背景密度的比值(密度调制指数,$ε_{N} \equiv Δ{N}/N$)对于理解与太阳风湍流有关的日光层物理问题是至关重要的。本文研究了$ε_{N}$在内日球层0.26 - 0.82天文单位范围内的行为。密度波动$Δ{N}$是利用327 MHz的行星际闪烁(IPS)的广泛地面观测推导出来的,该观测探测几百公里的空间尺度。背景密度($N$)是利用高级成分探测器($\it{ACE}$)的近地观测数据得出的。我们的分析表明,$0.001 \lesssim ε_{N} \lesssim 0.02$和不随日心距离明显变化。我们还发现,从1998年到2008年,$ε_{N}$下降了8%。我们讨论了这些发现的影响问题,从我们的理解福布什减少的行为的太阳风动态压力在最近的奇特的太阳最低在周期23结束。
2014-08-19 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar-Cycle Modulation and Photospheric Magnetic Control of Turbulence in the Young Solar Wind
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);University of Delaware(特拉华大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心)
本研究结合帕克太阳探测器观测、数值模拟与遥感数据,揭示太阳活动周内年轻太阳风湍流特性的变化规律,明确其湍流特性与冕洞、活动区等太阳源区的关联。
2026-08-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Simulation of Thermal Nonequilibrium Cycles in the Solar Wind
本文针对太阳风中热非平衡(TNE)研究的空白,通过模拟证明局部与全局加热率的合适组合可使跨音速太阳风呈现TNE状态,揭示足点加热量限制并解释太阳风变异性,对高密度太阳风源研究有意义。
2024-11-15 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
Solar-cycle Variability of Composite Geometry in the Solar Wind Turbulence
本研究利用Wind航天器跨越两个多太阳周的观测数据,通过两种检验方法发现太阳风湍流以二维成分为主,且平板湍流占比随太阳活动增强而升高,为理解太阳风湍流的太阳周变化提供了新依据。
2025-05-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Solar Wind Driven from GONG Magnetograms in the Last Solar Cycle
本研究使用 GONG 磁图驱动 AWSoM 重放上一太阳周期太阳风,验证最优坡印廷通量与开场磁场的相关性,并发现 ADAPT-GONG 与 1 AU 观测吻合更好。
2024-03-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Coupling the solar dynamo and the corona: wind properties, mass and momentum losses during an activity cycle
我们研究太阳对流区与太阳风和日冕演化之间的联系。我们让2.5维轴对称运动发电机程序(STELEM)产生的磁场在2.5维轴对称日冕等温MHD程序(DIP)中演化。计算涵盖了11年的活动周期。太阳风的渐近速度随纬度和时间的变化与现有的观测结果吻合得很好。在不同的日冕高度,磁极反转的速度不同。整个太阳的质量损失率,动量通量和磁制动扭矩在整个周期中变化很大。这种周期性调制是由开放通量和太阳风的来源的纬度分布以及阿尔文表面的几何形状决定的。风源和制动扭矩施加区域也相应地变化。
2011-06-05 astro-ph.SR
Evidence for distinctive changes in the solar wind helium abundance in cycle 24
α粒子相对于质子的相对丰度,通常表示为$A_{He}$ =($n_α/n_p$)*100,已知对太阳活动作出反应,尽管其在过去四个太阳活动周期中的行为变化尚不清楚。本文通过系统地分析日地系统第一拉格朗日点的相互校准的$A_{He}$数据,指出第24太阳周的$A_{He}$变化与前三个太阳周有明显的不同。与前三个周期中典型的$A_{He}$ = 4-5%事件的优势相反,在第24周的慢/中等太阳风中,$A_{He}$ = 2-3%事件的频率明显较高。此外,第24周期中$A_{He}$ $\geq$ 10%事件的发生率显著降低。不仅如此,$A_{He}$相对于峰值太阳黑子数量的延迟变化对第24周太阳风速度的变化不太敏感。调查表明,日冕磁场配置从第23周开始发生系统性变化,这种改变的磁场配置影响了太阳大气中氦的处理和耗尽方式。
2021-02-10 astro-ph.SR
Three-dimensional Evolution of Solar Wind during Solar Cycles 22-24
本文分析了第22和24太阳活动周期间不同太阳活动水平下太阳风密度、湍流度和速度的三维演变。太阳风的数据是通过Ooty射电望远镜的行星际闪烁测量获得的。结果表明:(1)平均而言,从第22周的最大值到第23周的最小值,密度湍流有下降的趋势;(2)日冕的散射直径从2003年开始逐渐向太阳方向收缩,最深处最小,(3)在第22周和第23周的最小值之间,太阳风速度的纬向分布有显著差异。在太阳活动22周的最低相,当太阳磁场基本上是简单的,接近偶极子的性质时,从两极到30度观测到高速流。两个半球的纬度。相反,在第23周的长衰减阶段,两极的高速风源,根据弱极场,占据了从两极到60度的狭窄纬度带。纬度此外,与日球电流片的大振幅一致,低速风盛行于日球层的低纬度和中纬度地区。(4)在第23和24个周期之间的过渡阶段,在日光层赤道附近观察到高密度和密度湍流,低速风从赤道延伸到中纬度地区。结果与当前周期24的开始一致,从2009年中期开始,它几乎达到了太阳北半球的最大阶段,但南半球的活动尚未发展。
2012-03-30 astro-ph.SR
Distribution of the daily Sunspot Number variation for the last 14 solar cycles
分析了连续日太阳黑子数之间的差异。其分布在大的时间尺度上近似为指数律。为了验证这种近似,通过模拟退火算法的修改版本生成最大熵分布。指数近似也适用于生成的分布。指数规律是覆盖整个周期的时间尺度的特征,它主要是太阳黑子数波动的特征,而不是其平均变化的特征。
2011-10-03 astro-ph.SR
The State of Self-Organized Criticality of the Sun During the Last 3 Solar Cycles. I. Observations
利用HXRBS/SMM、BATSE/CGRO和RHESSI的硬X射线资料,分析了近3个太阳活动周(1980- 2010年)太阳耀斑的峰值通量$P$、总通量$E$和持续时间$T$的出现频率分布。从合成的数据中,我们发现幂律斜率的平均值为$α_P=1.72\pm0.08$的峰值流量,$α_E=1.60\pm0.14$的总流量,和$α_T=1.98\pm0.35$的耀斑持续时间。我们发现一个系统的反相关的幂律斜率的峰值通量作为太阳周期的函数,变化与近似正弦变化$α_P(t)=α_0+Δα\cos{[2π(t-t_0)/T_{cycle}]}$,与平均值的$α_0=1.73$,$Δα=0.14$的变化,太阳周期周期$T_{cycle}=12.6$年,和周期的最小时间$t_0=1984.1$。幂律斜率在太阳活动周期的最大值期间是最平坦的,这表明日冕的磁复杂性更高,导致了强大耀斑的比例过高。
2010-10-06 astro-ph.SR
On the time lag between solar wind dynamic parameters and solar activity UV proxies
太阳活动在广泛的时间尺度上表现出可变性和周期性行为,最突出的周期平均长度为11年。这种可变性通过太阳风、辐射和其他过程在日光层内传播,影响行星际介质的性质。在不同的太阳风和地磁指数中,与太阳活动相关的周期性的存在是显而易见的,尽管相对于太阳指数有时间滞后,导致滞后循环。在这里,我们调查的时间滞后行为之间的物理代理的太阳活动,钙II K指数,和两个太阳风参数(速度和动态压力),研究它们的成对相对滞后变化几乎五个太阳周期。我们发现,Ca II K指数和太阳风速度之间的滞后不是恒定的,在整个调查的时间间隔,值从6年到1年(平均3.2年)。太阳风动压也有类似的行为。然后,通过使用Lomb-Scargle周期图分析,我们得到了10.21年的平均周期的速度和10.30年的动压。我们推测,太阳风参数相对于太阳11年周期的不同周期性可能与观测到的时间滞后的整体时间演化有关。最后,通过对它们的解释,我们得到了将Ca II K指数的振幅与两个太阳风参数联系起来的经验关系。
2022-10-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Temporal and Periodic Variation of the MCMESI for the Last Two Solar Cycles; Comparison with the Number of Different Class X-Ray Solar Flares
在这项研究中,我们比较了最大日冕物质抛射速度指数(MCMESI)的时间和周期的变化和不同类型(C,M和X)的太阳X射线耀斑的数量在过去的两个太阳活动周(第23和24周)。为了获得MCMESI和太阳耀斑数量之间的相关性,对月数据集进行了互相关分析。此外,为了研究所有数据集的周期性行为,对2009年至2018年的每日数据进行了多锥度方法(MTM)和Morlet小波分析方法。为了评估我们的小波分析,交叉小波变换(XWT)和小波变换相干(WTC)的方法进行。通过收敛交叉映射(CCM)方法进一步检查数据集之间的因果关系。分析结果表明:1)第24太阳活动周C类X射线耀斑数比第23太阳活动周增加了约16%,而其他数据集都有所减少; MCMESI减少了约16%,M和X类耀斑数减少了约32%。2)所有X射线太阳耀斑级与MCMESI都表现出显著的正相关。MCMESI和C级耀斑的相关性来自于太阳活动周期的总体趋势,而X级耀斑的相关性主要来自于数据的波动。3)一般来说,所有类别的耀斑数和MCMESI显示出类似的周期性行为。4)在MCMESI中探测到的546天的周期性可能不是太阳起源的,或者至少太阳耀斑不是这种周期性的来源。5)与X类太阳耀斑相比,C类和M类太阳耀斑对MCMESI的影响更大。然而,唯一的双向因果关系之间获得MCMESI和C级耀斑数。
2020-08-26 astro-ph.SR physics.space-ph
Statistical Characteristics of the Heliospheric Plasma and Magnetic Field at the Earth's Orbit during Four Solar Cycles 20-23
本文介绍了对太阳风等离子体和行星际磁场(IMF)特性的现有统计数据的分析和物理解释。在1964年到2007年期间进行了大量的空间实验。利用OMNI Web/NSSDC数据集收集了20 ~ 23日四个太阳活动周的日球层参数的小时平均值。研究了太阳风质子数密度、温度、体速度、IMF矢量等日光层关键参数以及无量纲参数的统计特征。通过对主要参数变化的调和分析,我们发现了13.5天、27天、1年和~11年的基本周期,它们分别对应于太阳、地球的自转和太阳周期。我们还揭示了其他周期性,如特定的五年等离子体密度和温度变化,其起源是一个讨论的主题。我们发现,太阳风质子密度、温度和IMF的分布非常接近对数正态函数,而太阳风速度具有非常宽的统计分布特征。利用运行直方图的方法对统计分布随太阳活动的变化进行了详细的研究。在太阳活动周的盛期和衰期,日球参数的分布一般较宽。太阳风速度和温度的分布随太阳活动周期的变化呈现双峰甚至三峰结构。我们的研究结果支持了太阳风源在太阳上的开放,封闭和间歇性磁区的概念。
2013-01-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Centennial evolution of monthly solar wind speeds: Fastest monthly solar wind speeds from long-duration coronal holes
高速太阳风流(HSS)是高纬度地区地磁活动非常有效的驱动力。在本文中,我们使用最近开发的地磁活动的$Δ{H}$参数,从Sodankylä天文台的夜间每小时磁场测量计算,作为代理太阳风(SW)速度在1914-2014年(太阳活动周期15-24)的每月时间分辨率。通过计算每个月的$Δ{H}$和SW速度之间的独立回归,考虑了月$Δ{H}$和太阳风速度之间关系的季节变化。从而,我们得到了一个均匀的一系列的代理值的每月太阳风的速度在过去的100年。我们发现每个太阳活动周期中最强的HSS活跃月份出现在下降阶段,分别是1919年、1930年、1941年、1952年、1959年、1973年、1982年、1994年和2003年。实际上,所有这些年都与年最大太阳风速度的年份相同或相邻。这意味着最持久的冕洞,持续几个太阳旋转,并导致最高的年西南速度,也是最高的月西南速度的来源。因此,在过去的100年里,没有一个持续时间短(大约一个太阳旋转)的冕洞会产生比每个太阳周期中最长寿的冕洞更快的每月(或太阳旋转)平均太阳风。
2017-02-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Drop of solar wind at the end of the 20th century
太阳风(SW)参数的年际变化是太阳活动的重要特征,也是长期空间天气预报的基础。基于OMNI数据库(https://spdf.gsfc.nasa.gov/pub/data/omni),研究了21-24太阳活动周期间行星际参数的变化。由于参数的变化可能与不同大规模SW类型数量的变化以及这些参数在太阳周期不同阶段和从一个周期过渡到另一个周期期间的值的变化相关,因此我们根据1976-2019年大规模SW类型目录选择整个研究期间(参见网站http://www.iki.rssi.ru/pub/omni,[Yermolaev等人,2009年]),涵盖21至24个SC的时期,并根据周期的阶段,并在选定的时间间隔内对参数进行平均。在20世纪末,除了ICME(和相关鞘型)的数量急剧下降外,不同类型太阳风的等离子体参数和磁场值也有明显的下降(下降幅度为20-40%),并在23-24周内继续下降或维持在较低水平。太阳风的这种下降显然与太阳活动的减少有关,并表现为空间天气因素的明显减少。
2021-05-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Investigating Performance Trends of Simulated Real-time Solar Flare Predictions: The Impacts of Training Windows, Data Volumes, and the Solar Cycle
本研究利用GSU的SWAN-SF基准数据集,模拟运行环境下的机器学习耀斑预测,发现20个月训练窗口下各窗口类型性能相当,且误报率与太阳X射线背景通量正相关,表明太阳活动周期影响显著。
2024-02-07 astro-ph.SR
Global solar magnetic field organization in the outer corona: influence on the solar wind speed and mass flux over the cycle
太阳风的动态本质上取决于全球太阳磁场的结构,而全球太阳磁场在11年的太阳周期中经历着根本性的变化。例如,风的终极速度被认为与膨胀因子是反相关的,膨胀因子是一种测量磁场如何随日冕高度变化的方法,通常在固定的高度计算($\approx 2.5 R_{\odot}$,源表面半径,近似于所有磁场线变得开放的距离)。然而,磁场膨胀以更详细的方式影响太阳风,其对太阳风性质的影响在源表面之外仍然显著。我们证明了这一点,使用三维全球磁流体模拟的太阳日冕,表面磁图的半个太阳周期(1989-2001年)的约束。自洽扩展超过太阳风的临界点(甚至高达$10R_{\odot}$),使我们的模型符合观测到的太阳风的特点,即,径向磁场强度成为纬度无关,在一定距离的太阳,和质量通量是大多独立的终端风速。在活动极小值附近,日冕高层的膨胀比$2.5 R_{\odot}$以下的膨胀对风速的影响更大。
2017-10-09 astro-ph.SR
Solar cycle dependence of spatial correlation in the solar wind
利用ACE和WIND卫星的同步观测资料,研究了太阳风的空间相关特性。我们使用互信息作为相关性的非线性度量,并将其与线性相关性进行比较。我们发现,密度和磁场幅值波动的相关长度尺度随太阳活动周期变化很大,而B场分量波动的相关长度不随太阳活动周期变化。计算得到了太阳活动最小时|B| ~ 120 Re、最大时~ 270 Re的关联长度和密度最小时~ 75 Re、最小时~ 170 Re的关联长度。B字段的分量最小具有相关长度~相关长度|B|。
2007-12-03 astro-ph.SR physics.geo-ph physics.plasm-ph
2D solar wind speeds from 6 to 26 solar radii in solar cycle 24 by using Fourier filtering
太阳附近太阳风速度的测量对于理解太阳风的加速机制具有重要意义。在这项研究中,我们确定2D太阳风速度从6到26太阳半径应用傅立叶运动滤波器的\textit{SOHO} /LASCO C3电影从1999年到2010年观察。我们的方法成功地再现了人工生成的数据以及流光斑点的原始流速。我们测量了从1天到1年时间尺度的二维太阳风速度及其在第24个太阳活动周的变化。我们发现,太阳风的速度在时间尺度上超过一个月的太阳极大期是相对均匀的方位角方向,而他们显然是双峰的最低时期,预期从\textit{Ulysses}的观测和IPS重建。双峰结构出现在2006年左右,在2009年变得最明显,并在2010年突然消失。太阳风速度的径向演化类似于帕克的太阳风解。
2018-06-22 astro-ph.SR
Occurrence of high-speed solar wind streams over the Grand Modern Maximum
在太阳活动周的下降阶段,当来自低纬度的同号磁通量输送加强了太阳两极的新极性场时,极冕洞膨胀并形成向太阳赤道的非轴对称扩展。这些扩展增强了低纬度日球层中高速太阳风流(HSS)和相关同向旋转相互作用区域的出现,并导致近地空间中的中度、周期性地磁活动。在这里,使用一个新的定义地磁活动在高纬度(极冠)和最长的记录在极冠站的磁观测,我们计算的年度平均太阳风速度代理的有效年发生HSS在整个大现代极大(GMM)从20世纪20年代起。我们发现,一个时期的高年速度(频繁发生的HSS)发生在每个太阳活动周16-23的下降阶段。对于大多数周期,HSS活动在一年内明显最大化,这表明通常只有一次导致冠状孔延伸的强烈激活是HSS最大值的原因。我们发现,最持久的HSS活动发生在太阳活动周期18的下降阶段。这表明,周期19,这标志着太阳黑子最大的GMM期间,是由异常强大的极场之前,在以前的太阳黑子最小。这为太阳发电机理论在这一戏剧性的太阳磁性时期的有效性提供了有趣的支持。
2015-01-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Flux-tube geometry and solar wind speed during an activity cycle
1天文单位处的太阳风速度随纬度和时间的变化反映了活动周期期间全球背景磁场的演变。一般认为,磁通量-管中的终端风速与其膨胀比是反相关的,这激发了广泛使用的半经验标度律的定义。在实践中,这样的标度律需要特别的修正。一个完全基于物理原理的预测定律仍然缺失。我们测试是否磁通管膨胀是控制因素的风速在所有阶段的周期和在所有纬度使用一个非常大的样本风载开放磁通量管。此外,我们还寻找额外的物理参数的基础上的几何形状的日冕磁场的终端风速的影响。我们使用MHD模拟的电晕和风耦合到发电机模型,以提供一个大的统计合奏开放的通量管,我们分析结合,以确定风速和几何参数之间的依赖关系的通量管是有效的全球(所有纬度和时刻的周期)。我们的研究证实,终端速度的太阳风非常强烈地依赖于几何形状的开放的磁通量-管,它流过。总通量管膨胀是更明显的反相关的风速快,而不是慢的风流动,并有效地控制这些流动的位置,在太阳能极小期。总的来说,实际的渐近风速也很大程度上取决于磁力线倾角和脚点处的磁场振幅。我们建议的方式,包括这些参数对未来的预测标度律的太阳风的速度。
2016-05-28 astro-ph.SR
Solar cycle changes of large-scale solar wind structure
本文给出了1985 - 2009年内日球层太阳风密度湍流大尺度演化的结果。在离太阳一定距离的地方,密度湍流在太阳活动周期的最大相位附近达到最大值,在最小相位附近降低到约70%。然而,在目前的太阳活动最低点,湍流水平逐渐下降,从2005年开始,到目前的水平约为30%。这些结果表明,太阳风的来源在全球范围内发生了变化,其重要意义在于,在目前活动水平较低的情况下,太阳向行星际空间提供的质量和能量已大大减少。
2011-04-01 astro-ph.SR
Causal Analysis of Influence of the Solar Cycle and Latitudinal Solar-Wind Structure on Corotation Forecasts
研究太阳风的状况对于预测空间天气对地球的影响至关重要。假设太阳风的结构在时间上是恒定的,并与太阳同步旋转,太阳风和空间天气预报就可以相当有效地进行。这种共转预报已通过STEREO和近地航天器几十年的观测得到了很好的研究。预测精度取决于震源和航天器之间的纬度间隔(或偏移量$Δθ$)、预测前置时间($Δt$)和通过太阳黑子数(SSN)确定的太阳周期。然而,将不确定性因素考虑在内的精确依赖性是来自这些因素中的每一个的影响的混合。对于高精度的预测,重要的是要了解是什么驱动了预测的准确性及其不确定性。在这里,我们提出了一个因果推理方法的基础上,信息理论的措施,做到这一点。我们的框架不仅可以计算预测平均绝对误差(MAE)对SSN,$Δt$和$Δt$的直接(线性和非线性)依赖关系,而且还可以计算这些单独的变量如何组合以增强或减少MAE。我们提供了一个初步的评估,这在未来的数据同化的潜力。
2023-01-27 astro-ph.SR physics.data-an physics.space-ph
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
Simulations of solar wind variations during an 11-year cycle and the influence of north-south asymmetry
我们希望研究太阳内部产生的磁场与撞击地球的太阳风之间的联系,特别是南北不对称对磁场和速度场的影响。本文采用准静态的方法研究了类太阳11年周期:利用Babcock-Leighton机制的2.5维通量输运模式产生非对称发电机场,并将其作为可压缩2.5维太阳风模拟的底边界条件。我们恢复太阳值的质量损失率,自旋下降的时间尺度和Alfvén半径,并能够重现所观察到的延迟在纬度变化的风和一般的风结构观察到的太阳。我们发现,偶极子分量的能量和总的表面磁能之间的相位滞后的全球量的变化的幅度有很大的影响。我们特别表明,在磁周期的磁转矩的变化可以链接到拓扑变化,而质量损失率的变化似乎是由磁能的变化驱动。
2018-09-10 astro-ph.SR
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
The fossil wind structures of Eta Carinae: changes across on 5.54-year cycle
船底座η星是最近的、活跃的、大质量的双星,包含一个高度不稳定的LBV,表现出膨胀的、压缩的风壳,可以在发射中看到,这是由\hst / \stis在空间和光谱上分辨的。从2009年6月开始,这些结构被绘制在其5.54年的高度椭圆的双星轨道上,以跟踪[Fe~III] 4659和[Fe~II] 4815的时间变化。这些排放物追踪了风壳化石的一部分,这些化石是由每个循环中的风与风的相互作用形成的。在高电离态,密集的电弧,光电离的远紫外辐射从热的次级,在[Fe~III]。其他的弧,被来自主星的中紫外线辐射电离,在[Fe II]中可见。[Fe III]结构倾向于位于[Fe II]结构的内部,这些结构追踪广泛的,较少干扰的主风。在短暂的近星点通过期间,当次级恒星深入到主星的极密风中时,在主星的远侧,高电离[Fe III]结构消失并在[Fe II]中重新出现。在5.7年的监测间隔中追踪了多个化石风结构。膨胀的[Fe II]壳层的高度相似性表明,在过去的几个轨道周期中,这颗大质量联星的风和光电离特性从一个轨道到下一个轨道没有发生实质性变化。这些观测跟踪结构,可用于测试三维流体动力学和辐射传输模型的大规模,相互作用的风。它们还为后续Eta Carinae的未来变化提供了基线,特别是它的风和光电离特性。
2016-08-22 astro-ph.SR
Solar Cycle Variations in the Elemental Abundance of Helium and Fractionation of Iron in the Fast Solar Wind - Indicators of an Evolving Energetic Release of Mass from the Lower Solar Atmosphere
我们提出并讨论了强烈的对应关系,在较低的过渡区和现场测量的快速太阳风组成的排放长度尺度的演变在最近的太阳极小期。我们结合最近的分析表明,SOHO(和STEREO)的氦丰度(从风)和铁分馏的程度在太阳风(从ACE和STEREO)测量的(超颗粒)网络发射长度尺度的变化。正在形成的净图像是这样一幅图像:在快风中氦丰度和铁分馏程度的减少(接近光球层的预期值)表明,在最近的太阳极小期期间,将物质装载到快太阳风中的过程发生了重大变化。这一结果与使用NASA OMNI数据库对太空时代氦丰度的研究相结合,该数据库显示,在几个太阳周期的过程中,氦的缓慢衰减量被驱入日光层。
2011-09-07 astro-ph.SR
Sources of The Slow Solar wind During the Solar Cycle 23/24 Minimum
研究了2006-2009年太阳活动低周期间(23 - 24周)慢(< 450 km/s)太阳风的特征和来源。我们使用一套全面的近地太阳风(风和ACE)的原位观测,并删除大规模行星际日冕物质抛射存在的时期。在所调查的这段时期,全球日冕结构发生了重大变化,包括2006-2007年低纬度活动区频繁出现,2006 -2008年中期存在长期存在的低纬度和中纬度冕洞,2009年太阳基本平静。我们研究卡林顿旋转平均选定的太阳等离子体,电荷状态和成分参数和这些参数的分布相关的安静的太阳,活动区太阳和冕洞太阳。虽然一些研究的参数(例如,速度、C^{+6}/C^{+4}和He/H比)在我们的研究期间显示出明显的变化,而对于太阳风源类型,某些(Fe/O)表现出很小的变化。我们的研究结果突出的困难,在区分缓慢的太阳风源的基础上检查的太阳风的条件。
2016-06-16 astro-ph.SR
Visibility graph analysis of solar wind velocity
分析了1998-2012年和1975-1983年期间先进成分探测器(ACE)和太阳神号探测器分别获得的太阳风速度的现场测量结果。这些数据主要分别属于第23太阳活动周(1996-2008)和第21太阳活动周(1976-1986)。我们使用有向水平可见图(Directed Horizontal Visibility graph,DHVg)算法并估计一个图泛函,即度距离(degree distance,D)作为Kullback-Leibler散度(KLD)的参数来理解太阳风时间序列的时间不可逆性。我们估计了这些时间序列在太阳活动周期的不同阶段的度距离不可逆性参数。首先对已知的动力学数据建立不可逆性参数,然后将其应用于太阳风速度时间序列。据观察,太阳风速度波动的不可逆性在0.3天文单位(太阳神数据)和1天文单位(ACE数据)表现出类似的行为。此外,它在太阳活动周期的不同阶段发生变化。
2013-06-08 astro-ph.SR
Variations in solar wind fractionation as seen by ACE/SWICS over a solar cycle and the implications for Genesis Mission results
我们使用ACE/SWICS的元素组成数据比较的变化,太阳风分馏的SWICS测量的最后一个太阳活动高峰期(1999年至2001年),太阳活动极小期(2006年至2009年)和期间的起源航天器收集太阳风(2001年底至2004年初)。我们区分我们的分析方面的太阳风制度(即起源于流间或日冕洞流,或日冕物质抛射)。将丰度归一化为低FIP离子镁以揭示归一化为高FIP离子时不明显的相关性。我们发现,相对于镁,其他低FIP元素是可测量的分馏,但分馏的程度并没有显着变化的太阳周期。对于高FIP离子,分馏在太阳周期的变化是显着的:最大的Ne/Mg和C/Mg,O/Mg,和最少的He/Mg。当丰度比作为太阳风速度的函数进行检查时,我们发现了很强的相关性,与显着的观察,分馏的程度遵循质量依赖的趋势。我们讨论了纠正成因样本返回结果的光球丰度的影响。
2015-08-19 astro-ph.SR
Global Solar Magnetic-field and Interplanetary Scintillations During the Past Four Solar Cycles
第23个太阳活动周期的极小期延长,太阳风极端平静,以及第24个太阳活动周期的极小极大期引起了全球的关注,许多作者试图预测即将到来的第25个太阳活动周期的振幅,这被预测为连续第三个弱周期;这是在这种平静时期探测太阳的独特机会。早期的工作已经确定,在$45^{\circ}$以上的纬度上,太阳光球场在20年中稳步下降,行星际闪烁观测所测得的太阳风微湍流水平也有类似的下降。然而,光球磁场和低日冕/太阳风中的磁场之间的关系并不简单。因此,在本文中,我们使用位场源面(PFSS)外推法来推断全球磁场,使用1975-2018年期间美国基特峰国家太阳天文台(NSO)(NSO/KP)和太阳光学长期调查(NSO/SOLIS)仪器观测的天气磁图。此外,我们还使用1983-2017年期间在日本空间地球环境研究所(ISEE)进行的IPS观测测量了归一化闪烁指数[m]。从这些观测中,我们发现,自20世纪90年代中期以来,不同纬度2.5 $\rm R_{\odot}$和10 PDMATHAMN(用PFSS方法外推)上的磁场减少了$\approx 11.3-22.2 \%$。随着磁场的下降,m也下降了$\approx 23.6 \%$。这些观测强调了全球磁场与日冕和太阳风中各种湍流参数之间的相互关系。
2020-12-03 astro-ph.SR physics.space-ph
A solar-cycle study of coronal rotation: large variations, rapid changes, and implications for solar wind models
关于日冕旋转速率及其随纬度和太阳周期变化的信息,对于在日冕和太阳之间建立全球联系、对重新连接速率进行全球估计以及作为太阳风建模的基本参数都很有价值。在这里,我们使用从2007 - 2020年之间的日冕观测中获得的时间序列断层摄影图来直接测量高密度流光随时间的纵向漂移。该方法揭示了旋转速率的突然变化,揭示了日冕旋转和底层光球之间的复杂关系。大多数发生率在-1.0至+0.5 $^\circ$/天之间,而标准Carrington发生率为14.18 $^\circ$ /天,尽管测量的发生率低至-2.2 $^\circ$ /天,高至1.6 $^\circ$ /天。2008年太阳活动极小期期间的赤道自转速率略快于卡林顿速率,并在2009年突然转向缓慢自转,然后在2017年恢复到更快的速率。在所有纬度都可以看到速率的突变和大的变化。与磁模型的比较表明,赤道快速旋转的周期与时间相关联时,赤道流光的大部分磁足点在赤道附近,我们解释的流光光球足点的纬向分布的突变。日冕旋转速率是太阳风模型的一个关键参数,每天一度或更大的变化会导致在几天以上的预测期内产生很大的系统误差。本文所述的方法给出了修正值,可以形成未来预测工作的一部分。
2022-03-07 astro-ph.SR physics.space-ph
Comparison of Helium Abundance between ICMEs and Solar Wind near 1 AU
氦的丰度定义为$A_{He}=n_{He}/n_{H}\times 100$,在光球层中为$\sim$ 8.5,在快速太阳风中很少超过5。先前的统计数据表明,缓慢太阳风中的$A_{He}$与太阳黑子数量密切相关。然而,很少有人关注行星际日冕物质抛射(ICME)中$A_{He}$的太阳周期依赖性,以及比较ICME和太阳风的$A_{He}$特征。本文利用1998 - 2019年的\textit{Advanced Composition Explorer}观测资料,对1 AU附近ICME和太阳风的氦丰度进行了统计比较,发现ICME $A_{He}$也表现出明显的太阳周期依赖性。同时,我们发现ICME中的$A_{He}$明显高于太阳风,分别有37%和12%的ICME的平均值超过5和8.5。这是有趣的回答在哪里和如何高氦丰度起源。结果表明,在太阳活动极大期前后,有21%(3%)的ICME(慢风)$A_{He}$数据点的$A_{He}$值超过8.5,在太阳活动极小期附近,$A_{He}$值急剧下降,而在整个太阳活动周的快风中没有出现如此高的$A_{He}$值。这表明高$A_{He}$(例如,$>$ 8.5)认为,当ICME和慢风都来自活动区时,慢风的来源主要来自活动区,并支持活动区和太阳平静区都是慢风的来源。我们认为,高$A_{He}$从有源区可以解释的磁环约束模型和/或光电离效应。
2021-11-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Challenges in identifying the coronal hole wind
本文对比电荷态成分、质子等离子体及k-means方法识别冕洞风的差异,发现极小期电荷态方案可能误判慢速太阳风,并建议纳入太阳活动周阶段改进分类。
2025-01-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Evidence for Solar-Cycle Modulation of the Alpha-to-Proton Temperature Ratio in Solar Wind
Physical Research Laboratory (PRL)(物理研究实验室);Indian Institute of Technology (IIT), Gandhinagar(甘地纳加尔印度理工学院);Department of Physics and Astronomy, University of Iowa(爱荷华大学物理与天文系);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);The Catholic University of America(美利坚天主教大学);Department of Geosciences, Tel Aviv University(特拉维夫大学地球科学系)
本研究利用Wind航天器近三十年原位观测,首次证实太阳风α粒子-质子温度比存在太阳活动周调制,揭示不同速度风区的加热特性差异,表明1 AU处离子质量比例加热受太阳风源区周变调制。
2026-08-12 astro-ph.SR
Dynamics of Large Scale Solar Wind Streams Obtained by the Double Superposed Epoch Analysis: 5. Influence of the Solar Activity Decrease
在第23-24太阳活动周,太阳活动明显减少,因此,太阳风参数减少。基于OMNI基地1976-2019年的测量数据,采用双叠加历元方法研究了磁层扰动主要行星际驱动因素(太阳风类型CIR、鞘、喷出物和MC)的主要太阳风参数和磁层指数的时间剖面。研究的主要任务是比较太阳活动高峰期(21-22个太阳活动周期)和低活动期(23-24个太阳活动周期)的时间剖面。获得了以下结果。(1)该分析没有显示在最小值时期驾驶员持续时间的统计学显著变化。(2)低活动期各类型SW各参数的时间剖面形状与高活动期相同,但参数值较低。(3)在CIR事件中,太阳风流的经度角具有特征性的S形,但在低活动时期,它的变化范围比前一时期更大。
2022-08-09 astro-ph.SR physics.space-ph
The Effect of Magnetic Variability on Stellar Angular Momentum Loss I: The Solar Wind Torque During Sunspot Cycles 23 & 24
冷恒星的旋转演化是由磁化的恒星风控制的,在它们的主序星寿命期间,磁化的恒星风减缓了恒星的旋转。在类太阳恒星中经常观察到磁变,全球磁场的强度和拓扑结构的变化预计会影响星风施加的扭矩。本文提出了三种计算太阳风角动量损失的方法。其中两个基于Finley & Matt(2018)的MHD模拟,一个使用太阳风中测量的开放通量,另一个使用远程观测的表面磁图。这两种方法都同意通过太阳周期看到的太阳扭矩的变化,并显示出从第23到24周期减少了30-40%。这两种方法计算不同的平均值,$2.9\times10^{30}$ erg(开放通量)和$0.35\times10^{30}$ erg(表面场)。这种差异是由于众所周知的困难与观察到的开放磁通量的磁图,这是目前还不了解,导致无法区分这两个计算的扭矩。第三种方法是基于观测到的类太阳恒星的自旋速率,它随着年龄的增长而下降,直接探测平均角动量损失。该方法给出的太阳力矩的$6.2\times10^{30}$ erg大于其他方法。这可能表明太阳扭矩在比磁周期长得多的时间尺度上的进一步变化。我们讨论的影响,适用于其他类似太阳的恒星,只有表面场的测量是可用的,并在那里的磁场变化是病态约束的公式。
2018-08-23 astro-ph.SR
The Tale of Two Minima and a Solar Cycle in Between: An Ongoing Fast Solar Wind Investigation
利用SOHO卫星上的UNOPS观测系统,对太阳活动23周(1996-1997)至24周(2007-2009)的极冕洞的物理性质进行了观测。观测H I莱曼α(121.6纳米)和O VI(103.2,103.7纳米)提供光谱诊断质子和O 5+散装外流速度和速度分布的函数以上的太阳两极的日心距离。这些观测使我们能够跟踪太阳活动周期23期间极地冕洞的物理性质变化及其接近目前的最低点。最近的地面和空间观测报告了与当前最低点有关的各种现象。我们提出了观测到的氧线强度,线比,和极冕洞在最低点和太阳活动周期23期间的配置文件的比较,并显示这个新的最低体现在紫外线日冕。这两个最小的物理特性的比较,看到Udarin在扩展的日冕,现在可能是第一次,可能会提供关键的经验约束模型的扩展日冕加热和加速的快速太阳风。
2010-05-18 astro-ph.SR
The distribution function of the average iron charge state at 1 AU: from a bimodal wind to ICME identification
我们的目标是调查$\langle Q_{Fe}\rangle$在1AU的分布函数,以检查它是否对应于双峰风。我们使用的数据从SWICS仪器上的ACE飞船沿20年。我们提出了双高斯函数作为概率分布函数,适合$\langle Q_{Fe}\rangle$分布。我们研究了双峰分布参数随太阳活动周的演化。我们将样本的异常值与现有的ICME目录进行比较,并确定新的ICME。在1天文单位的$\langle Q_{Fe}\rangle$显示出与太阳活动周期有关的双峰分布。我们的研究结果证实,$\langle Q_{Fe}\rangle> 12 $是一个值得信赖的代理ICME识别和ICME边界定义中的可靠签名。
2021-11-30 astro-ph.SR physics.space-ph
The Solar-Cycle Temporal Variation of the Solar Wind Charge Exchange X-ray Lines
太阳风电荷交换(SWCX)是银河系热气体软X射线发射线的主要污染源。我们报告一个太阳周期($\approx 10$ yr)的时间变化观测到的\ion{O}{7}和\ion{O}{8}发射线测量{ \it XMM-Newton}档案,这是密切相关的太阳黑子数(SSN)跟踪的太阳周期。这种时间变化预计与日光层SWCX。另一个观测到的相关性是,较高的太阳风(SW)通量导致较高的O VII或O VIII通量,这是由于磁层SWCX。我们构建了一个经验模型来再现观测到的线测量和太阳活动之间的相关性(即,SW通量和SSN)。用这个模型,我们发现O VII通量和SSN之间有一个$0.91_{-0.22}^{+0.20}$年的滞后。该时间滞后是日光层内SW过境时间、响应于太阳活动的中性气体分布的滞后以及SSN与高能SW的发射之间的固有滞后(即,$\rm O^{7+}$和$\rm O^{8+}$)。MW O VII和O VIII通量的平均值为5.4 L. U。和1.7个L.U.与未去除SWCX污染物的研究相比,$50\%$和$30\%$降低了该浓度。这种校正也改变了MW热气体的密度分布和温度分布的确定。
2022-03-31 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.space-ph
Dynamical coupling of a mean-field dynamo and its wind: Feedback loop over a stellar activity cycle
我们集中在内部发电机磁场和恒星风之间的联系。如果恒星有一个循环发电机,磁场的调制可以影响风,风反过来可以对恒星的边界条件产生反作用,形成一个反馈回路。我们已经开发了一个2.5维的数值设置来模拟这种重要的耦合。我们已经实现了一个α-欧米茄平均场发电机的PLUTO代码,然后将其耦合到一个球形多变风模型通过一个接口组成的四个网格层专用的边界条件。我们在这里提出了一个发电机模型接近一个年轻的太阳周期性的磁活动。首先,我们展示了这个模型如何允许通过显示活动周期,日冕结构和综合量的时间演化之间的相关性来跟踪发电机活动对日冕的影响。然后,我们加入反馈的风的发电机和讨论的变化,观察到的发电机对称性和风的变化。我们解释这些变化的发电机模式:在这个参数制度,反馈回路导致发电机家庭之间的耦合通过一个首选的增长的四极模式。我们还研究了我们的接口的磁螺旋度,并表明,它导致一个小的注入发电机。这个模型证实了物理耦合内部和外部恒星层的重要性,因为它对发电机和风都有直接影响。
2021-02-02 astro-ph.SR
A Revised 27-day Recurrence Index
最初的110年之久的27天复发指数(原始R27)是在四十多年前出版的。该指数基于连续27天的地磁aa指数的自相关性,是高速太阳风结构周期与周期稳定性的度量。在努力扩大该指数,它被发现,该指数可以显着加强预平滑的地磁aa指数列表作为输入。提出了修订后的指数(修订后的R27),它清楚地显示了过去150年每个太阳黑子周期结束时长期稳定的太阳风结构时期。将R27延长到包括空间年龄的大部分时间的一段时间,就能够更新以R27为基础的关于长期太阳风可变性的各种研究,并将R27与最近开发的日地参数进行比较。
2021-01-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Identifying the Coronal Source Regions of Solar Wind Streams from Total Solar Eclipse Observations and in situ Measurements Extending Over a Solar Cycle
这封信利用了2006年至2020年期间在白光Fe XI 789.2 nm下获得的一组独特的日全食观测结果($\rm T_{fexi}$ = $1.2 \pm 0.1$ MK)和Fe XIV 530.3 nm($\rm T_{fexiv}$ = $ 1.8 \pm 0.1$ MK)发射,辅以ACE/SWEPAM-SWICS的原位Fe电荷状态和质子速度测量,以确定不同太阳风流的源区。日食观测揭示了开放结构的普遍存在,总是与$\rm Fe^{10+}$的Fe XI发射有关,因此在膨胀的日冕中有一个恒定的电子温度,$\rm T_{c}$ = $\rm T_{fexi}$。原位Fe电荷状态被发现集群周围$\rm Fe^{10+}$,独立的300至700公里的$\rm s^{-1}$流的速度,被称为连续的太阳风。因此,$\rm Fe^{10+}$在连续的太阳风和太阳上的$\rm T_{fexi}$源之间产生了基准联系。虽然Fe XIV发射的空间分布,从$\rm Fe^{13+}$,与流光,整个太阳周期的变化,零星出现的电荷状态$> \rm Fe^{11+}$,在原地,表现出没有周期依赖性,无论速度。这些后者流被证明是从热日冕等离子体中释放的温度$\ge \rm T_{fexiv}$内的隆起的流光和活跃的地区,驱动的动态行为的磁链接到他们。连续的慢、中、快太阳风流的发现,以膨胀日冕中的相同$\r…
2021-03-03 astro-ph.SR
Prediction of the Solar Polar Fields in 2026: An Unusually Weak Level Across the Last Five Solar Cycles
School of Space and Earth Sciences, Beihang University(北京航空航天大学空间与地球科学学院);Key Laboratory of Space Environment Monitoring and Information Processing of MIIT(工业和信息化部空间环境与信息处理重点实验室)
本文基于表面磁通量输送模型,预测2026年太阳极场,发现北极场在2026年3月前显著减弱,而南极场保持较弱,对太阳25/26周期极场强度和振幅提出担忧。
2026-03-28 astro-ph.SR
Critical frequencies of the ionospheric $F_1$ and $F_2$ layers during the last four solar cycles: sunspot group type dependencies
分析了近4个太阳活动周(1976- 2015)电离层$_1$和$_2$区的临界频率($f_0F_1$和$f_0F_2$)与太阳活动的长期关系。我们发现,电离层F $_1$和F $_2$区域有不同的太阳活动的依赖性方面的太阳黑子群(SG)的号码:F $_1$区域的临界频率($f_0F_1$)峰值在同一时间与小SG号码,而$f_0F_2$达到最大值在同一时间与大SG号码,特别是在太阳活动周23。观测到的电离层临界频率对太阳黑子群(SG)数量的敏感性差异为太阳活动对电离层和空间天气的影响提供了新的见解。虽然F $_1$层受慢太阳风的影响,这主要是与小的SG,电离层F $_2$层是更敏感的日冕物质抛射(CME)和快速太阳风,这主要是由大的SG和冕洞。SG数在太阳活动周期的峰期达到最大值,冕洞数在太阳黑子衰退期达到最大值。在太阳活动极小期,大的SG相对较少,因此CME和耀斑活动减少。这些结果为评估电离层不同区域如何对空间天气效应作出反应提供了新的视角。
2017-11-29 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
On the estimation of solar wind velocity under varying solar activity conditions using Akatsuki measurements
本文利用拂晓号X波段信号多普勒谱宽测量,分析了2016和2022年两次掩星实验数据,验证了该方法在不同太阳活动阶段估计慢速和快速太阳风速度的有效性,并强调改进电子密度建模对提高测量精度的重要性。
2025-08-08 astro-ph.SR physics.space-ph