Atmospheric Heating Events Associated with Fine-scale Flux Emergence in Ephemeral Regions
本研究探讨太阳瞬现区域次级磁通量浮现（SFE）的大气响应，发现约80%的SFE伴随大气加热事件，主要源于磁重联，可使宁静区域加热数十万度。
2025-04-30 astro-ph.SR
Properties of Solar Ephemeral Regions at the Emergence Stage
首次以\emph{Solar Dynamics Observatory}观测到的2988个短暂区域为样本，对短暂区域的性质进行了统计研究，并定量确定了其在羽化阶段的参数。在羽化过程中，有三种运动学表现，即：偶极片的分离、ER的磁质心的移动和ER的轴的旋转。平均出现持续时间、流量出现率、分离速度、移动速度和角速度分别为49.3 min、2.6 $\times$ 10 $^{15}$ Mx s $^{-1}$、1.1 km s $^{-1}$、0.9 km s $^{-1}$和0 $\degr$. 6 min $^{-1}$。在羽化结束时，平均磁通量、分离距离、移动距离和旋转角分别为9.3 $\times$ 10 $^{18}$ Mx、4.7 Mm、1.1 Mm和12 $\degr$ .9。电流变磁通量越大，出现时间越长，出现速率越高，两极分离越远，分离速度越低，位移距离越大，电流变位移越慢，转速越低。然而，旋转角度似乎不取决于磁通量。不仅在开始时刻，而且在结束时刻，ER在北半球和南半球都是随机取向的。此外，无论是逆时针旋转还是顺时针旋转的赤道都不占南北半球的主导地位。
2013-12-02 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
Complexity of emerging magnetic flux during lifetime of solar ephemeral regions
本研究利用SDO/HMI观测数据，分析了5个太阳暂现区生命周期内的次级磁通浮现现象，发现其磁通量遵循幂律分布且磁轴随机分布，提出SFEs可能是ERs磁通管束部分浮现的Ω-环。
2024-03-27 astro-ph.SR
The frontier between Small-scale bipoles and Ephemeral Regions in the solar photosphere: Emergence and Decay of an Intermediate-scale bipole observed with IMaX/SUNRISE
我们报告的光球演化的中等规模（~4毫米的脚点分离）磁双极，从出现到衰变，在安静的太阳在高空间0”.3和时间（33秒）分辨率。这些观测结果是在日出气球太阳观测站第一次科学飞行期间由IMaX成像磁象仪获得的。双极通量含量为6 × 10^17 Mx，代表着一种连接颗粒尺度双极和较小的短暂区域之间的结构。足迹分离的速度为3.5公里s-1，并达到4.5毫米的最大距离之前，该领域溶解。双极的演化是非常动态的：我们发现了双极轴的自行，并在300秒内检测到90°的方位角变化。的整体形态和行为是在协议与先前的分析出现在颗粒尺度的双极结构，但我们也发现了一些相似之处，新兴的通量结构在更大的规模。通量增长率为2.6 x 15 Mx s-1，而平均衰减率小一个数量级。我们在一些细节描述的双极足点，其中包括分解成更小的结构，相互作用与预先存在的领域导致取消，但似乎是占主导地位的一个尚未确定的扩散过程，删除了大部分的通量与指数通量衰减曲线的衰减阶段。与这种衰变相关的扩散常数（8 x 10^2 km^2 s-1）与通量输运模型中用于描述大尺度扩散的数值相似。
2011-10-24 astro-ph.SR
Self-cancellation of ephemeral regions in the quiet Sun
利用太阳动力学天文台日震和磁成像仪的观测资料，对宁静太阳中的瞬变区进行了统计研究。我们发现有两种类型的ER：正常ER（NERs）和自我取消ER（SER）。每个NER出现并随着其相反极性斑块的分离而增长，这些相反极性斑块将与周围的其他磁通量抵消或合并。每一个SER也会出现和增长，其偶极片最初是分开的，但SER的一部分磁通量会一起运动并逐渐抵消，我们称之为“自抵消”。我们识别了2988个ER，其中有190个SER，约占ER的6.4%。自抵消率的平均值为62.5%，自抵消的电流占总电流的9.8%。结果还表明，电流变磁通量越大，电流变自抵消越容易实现，自抵消率越小，自抵消磁通量越多。我们认为SERS的自抵消是由于连接偶极贴片的磁环下沉而没有磁能释放。
2012-05-16 astro-ph.SR
Large ephemeral regions and their tilt angles
Indian Institute of Technology(Banaras Hindu University)（印度技术学院（贝拿勒斯印度教大学））；Southwest Research Institute（西南研究所）
本研究利用AutoTAB目录，通过通量和足点分离阈值筛选出太阳活动周24和25中的瞬现区，分析其寿命、足点分离和倾斜角分布，发现短寿命ERs受湍流对流主导，而长寿命ERs可能保留科里奥利力引起的倾斜，支持ERs是双极磁区低通量端并贡献于太阳发电机。
2026-06-01 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
Statistical Study on the Nature of Solar Flux Emergence
我们研究了101个通量涌现事件，从小的短暂区域到大的涌现通量区域，这些事件是用日之出太阳光学望远镜的滤光片观测到的。我们研究了羽化事件的总磁通量如何控制羽化的性质。为了确定磁流突现的模式，采用局部相关跟踪法测量了磁流突现点磁斑的水平运动速度场。在大于2 \times 10^19 Mx的大出射通量区的两个主极性之间，存在反极性磁斑的汇聚流。另一方面，小的短暂的区域没有表现出收敛流，但简单的发散模式。当我们在新兴网站的详细功能，无论总流量和空间大小，所有的新兴事件被观察到由单个或多个基本的新兴单位（S）。典型的单一涌现的大小是4毫米，与模拟结果一致。通过对磁浮现事件的统计研究，发现两个主极之间的最大空间距离、磁通量增长率和平均分离速度分别服从总磁通量的幂律函数，指数分别为0.27、0.57和-0.16。通过对观测到的幂律关系的讨论，我们得到了太阳通量浮现的物理观点，即浮现的磁场与周围的湍流大气平衡地漂浮和演化。关键词：太阳：磁场-太阳：出射通量-太阳：光球-太阳：色球
2011-06-10 astro-ph.SR
Reconstruction of spectral solar irradiance since 1700 from simulated magnetograms
我们使用SATIRE-T2（望远镜时代版本2的光谱和总辐照度重建）模型重建了自1700年以来的光谱太阳辐照度。这个模型使用的输入磁图模拟与表面通量输运模型美联储与半合成记录新兴的太阳黑子群。我们利用太阳黑子群出现的性质（如纬度、面积和倾角）与太阳黑子周期强度和相位之间的统计关系，从1700年开始制作半合成的太阳黑子群记录。将半合成记录输入表面通量传输模型，以获得每日模拟磁图，该磁图绘制了活跃区域（太阳黑子和光斑）的磁通量分布及其在太阳表面的衰变产物。出现在短暂的地区的磁通量分别占的基础上的概念，其长度和幅度的太阳黑子周期，通过太阳黑子的数量。每个表面组件（太阳黑子、光斑和网络以及短暂区域）中的磁通量被用来计算1700年至2009年之间的光谱和总太阳辐照度。这种重建的目标是几个月或更长的时间尺度，尽管模型返回每日值。我们发现，SATIRE-T2除了再现其他相关的观测，如总磁通量，重建总太阳辐照度（TSI）的时间尺度为几个月或更长的时间与PMOD复合观测，以及重建开始于1878年的基础上RGO-SOON数据。该模型预测，从1700年到现在，TSI将增加1.2[+0.2，-0.3] Wm-2。光谱辐照度重建与UARS/SUSIM测量以及Lyman α复合物吻合良好。
2016-04-10 astro-ph.SR
The Long-term Evolution of the Solar Transition Region
针对太阳过渡区长期演化特征不明的问题，研究利用SDO/AIA 304 Å波段12年的全日面观测图像开展分析，发现过渡区不同成分的长期变化与太阳活动周期的相位关系不同，并从不同类型磁场加热的角度给出了解释。
2024-12-12 astro-ph.SR
Asteroseismic constraints on active latitudes of solar-type stars: HD173701 has active bands at higher latitudes than the Sun
我们提出了一种新的方法来确定的位置上的太阳型恒星，它使用恒星周期引起的可检测的类太阳振荡的频率变化的活动带的纬度。当近地表活动以非均匀的方式分布时，不同角度和方位阶的振荡模式将使它们的频率偏移不同的量。我们使用这个简单的概念，再加上一个模型的近地表活动的空间分布，开发两种方法，使用频移来推断最小和最大纬度的活动带。我们的方法响应的纬度范围内，有显着的磁通量本，以上弱的基础短暂的通量水平。我们验证，我们能够得出准确的推论，在太阳的情况下，使用太阳作为一个明星日震数据和人工数据。然后，我们将我们的方法应用于太阳模拟HD173701上的开普勒数据，发现它的活跃波段跨越的纬度范围比太阳上的波段要宽得多。
2019-03-12 astro-ph.SR
A new dynamo pattern revealed by the tilt angle of bipolar sunspot groups
得到了太阳两极平均倾角的纬时分布。对于大的双极，主要是双极太阳黑子群，空间平均倾斜角在北太阳半球是正的，在南太阳半球是负的，在太阳周期的过程中有适度的变化。我们认为平均倾斜角是太阳发电机的一个关键要素，即极向大尺度磁场从环面的再生率的示踪剂。粗略获得的倾斜值对应于再生因子，该再生因子对应于约10%的r.m.s.。太阳对流的速度这些结果进一步发展了Jovichev和Stenflo（2012）关于乔伊定律的发现，并与太阳发电机理论的通常预期一致。令人惊讶的是，我们发现一个明显的偏离这些属性的较小的两极，这主要是太阳短暂的地区。它们的倾斜角的绝对值大致相同，但与大型双极动物的倾斜角的符号相反。当然，小双极的倾斜数据不如大双极的倾斜数据确定得好;然而，在数据处理的各种修改下，它们仍然是鲁棒的。
2013-04-16 astro-ph.SR
Evidence of strong relationship between hemispheric asymmetry in solar coronal rotation and solar activity during solar cycle 24
在这篇文章中，我们报告了一个证据，非常高的和统计上显着的关系半球不对称的太阳日冕旋转速率和太阳活动。我们的方法是基于交叉相关的半球不对称指数（AI）的旋转速率与每年的太阳活动指标。为了获得太阳旋转速率的半球不对称性，我们使用第24个太阳周期的30.4 nm，19.5 nm和28.4 nm波长的太阳全圆盘（SFD）图像，即，2008年至2018年期间，由日地关系天文台（STEREO）太空任务记录。我们的分析表明，在2011年至2014年的太阳活动极大期，半球旋转速率的不对称性很高。另一方面，半球不对称性在两侧逐渐下降（即，2008年至2011年和2014年至2018年）。结果表明，不对称指数（AI）使太阳黑子数提前约1.56年。这清楚地表明，半球的不对称性触发了太阳黑子的形成，并与太阳的差异旋转共同作用。
2020-09-17 astro-ph.SR
From solar-like to anti-solar differential rotation in cool stars
恒星的差异自转可以分为两个主要的区域：当赤道比两极旋转得快时的类太阳自转和当极地比赤道旋转得快时的反太阳自转。我们调查这两个制度之间的过渡与3-D数值模拟旋转球壳。我们进行了系统的参数研究，其中还包括来自不同研究小组的模型。我们发现，差分旋转的方向是由科里奥利力在力平衡的贡献，独立的模型设置（存在的磁场，对流层的厚度，密度分层）。快速旋转的情况下，一个小的Rossby数产生类似太阳的差异旋转，而弱旋转的模型维持反太阳的差异旋转。在过渡附近，这两种不同的转动是两种可能的过渡态。该研究为大Rossby数冷星存在反太阳差异自转提供了理论支持。
2013-11-13 astro-ph.SR
Surface rotation of solar-like oscillating stars
在这项工作中，我们使用不同的方法来提取开普勒目标的表面旋转速率显示太阳般的振荡。
2014-10-27 astro-ph.SR
Extracting surface rotation periods of solar-like Kepler targets
我们用不同的方法提取了具有类太阳振荡的开普勒目标的表面自转周期，并对它们的结果进行了比较。
2014-11-05 astro-ph.SR
Internal-cycle variation of solar differential rotation
利用Suzuki在1998年和2012年以及Pulkkinen $\&$ Tuominen在1998年测量的年平均自转率的纬向分布，研究了太阳差异自转的内周变化。太阳赤道的自转速度似乎从第10周开始下降。太阳差自转系数$B$代表自转的纬向梯度，在太阳活动周极小期之后的几年内，其值小于极大期之后的几年，在极大期之后的几年内，其值达到峰值。太阳自转速率的内周变化与系数$B$的变化在轮廓上看起来相似。提出了一种新的解释，以解决这样一个太阳周期相关的太阳自转速率的变化。弱磁场可能更有效地反映分化在低纬度与高纬度与低转速比，和强磁场可能更有效地抑制分化在相对低的纬度比在高纬度。这种内旋回变化是地表扭振型纬向迁移和强磁活动对分异的压制共同作用的结果。
2013-05-17 astro-ph.SR
Solar surface rotation: N-S asymmetry and recent speed-up
上下文太阳表面自转和太阳黑子活动之间的关系仍然是开放的。太阳黑子活动在第24个太阳活动周急剧减少，在上一个太阳活动极小期，几个太阳活动指数和通量测量值经历了前所未有的低水平。目标。我们的目标是揭示太阳表面旋转的瞬间变化，特别是在最近几年太阳活动减少。方法.我们使用一个动态的、差动旋转的参考系来确定1977-2012年太阳X射线耀斑和太阳黑子活动周期的差动旋转参数的最佳拟合年度值。结果用X射线耀斑和太阳黑子得到的太阳活动黑子的自转演化是非常相似的。自20世纪90年代末以来，两个半球都在加速，南半球的旋转速度略快于北半球。早在1980年代，北半球的自转速度就快得多，但在1990年代初经历了一次大幅度的下降。另一方面，在这几十年中，南旋几乎没有变化。这导致了一个积极的不对称的南北旋转率在早期的时间间隔研究。结论.自20世纪90年代末以来，两个半球的旋转速度大致相同，南半球的旋转速度略快于北半球。这一时期正好与太阳活动开始急剧减弱相吻合，正如在太阳黑子和其他几个太阳、行星际和地磁参数中所观察到的那样。
2015-01-12 astro-ph.SR
Changes in the solar rotation over two solar cycles
我们使用来自地面和空间仪器的日震数据来分析自太阳活动周期23开始以来太阳自转的变化，重点是研究周期23和24之间的差异。我们发现，太阳自转的性质确实是不同的两个周期。虽然纬度独立分量的变化遵循太阳周期指数，但其他一些分量的行为更为复杂。太阳纬向流的行为及其空间梯度也发生了实质性的变化。虽然第24周期的纬向气流总体上弱于第23周期，但有明显的迹象表明第25周期的出现。我们还研究了太阳速跃层的性质，特别是它的位置、宽度和穿过它的自转速率的变化（或跳跃），发现穿过速跃层的自转速率的变化具有显著的时间变化。我们还发现，太阳活动24周的变化与23周的变化有很大的不同。我们没有发现任何统计上的显着变化的位置或宽度的速跃层。
2019-08-14 astro-ph.SR
Transition from anti-solar to solar-like differential rotation: Dependence on Prandtl number
背景：晚型恒星，如太阳，由于湍流对流和旋转的相互作用，旋转差异。目的：本研究的目的是探讨热普朗特数对从反太阳（慢赤道，快极）过渡到类太阳（快赤道，慢极）的差异旋转的影响。研究方法：采用半球形球楔结构的三维流体动力学和磁流体动力学模拟方法，模拟了类太阳恒星的对流区。结果：总体对流速度幅值随着普朗特数的减小而增加，与早期的研究一致。从反太阳到类太阳的差异旋转的转变对普朗特数不敏感，但当普朗特数低于1时，类太阳的差异旋转变得很难激发。磁场和更高的流体和磁雷诺数的湍流制度有助于实现太阳一样的差异旋转在近过渡的情况下。类似太阳的差异旋转只发生在赤道处角动量径向向外传输的情况下。赤道附近的这种向外输送的主要贡献是由于热Rossby波的逆传播。结论：微分旋转是敏感的普朗特数，只有大普朗特数在当前研究中探索的参数制度。磁场有一个更大的差异旋转的影响，虽然推断存在一个小规模的发电机不会导致显着不同的结果在本研究中。热Rossby波在模拟中的主导地位令人困惑，因为太阳中没有检测到。目前的模拟结果与目前流行的平均场论的差分旋转是不相容的。
2022-07-01 astro-ph.SR
Solar-cycle related variation of solar differential rotation
通过分析1976年8月至2008年4月期间沿纬度分布的、随时间变化的磁场自转率，研究了与太阳周相关的差异自转变化。平均而言，在Schwabe循环的上升部分比下降部分出现更明显的自转速率分化。代表纬度旋转梯度的微分旋转标准形式中的系数$B$在施瓦贝循环内可分为三个部分。第一部分从Schwabe循环的开始到$4^{th}$年，其中绝对值$B$近似为常数或略有波动。第二部分从$4^{th}$到$7^{th}$年，其中绝对值$B$减少。第三部分从$7^{th}$年到年底，绝对值$B$增加。强磁场抑制了自转速率的分异，使自转速率的分异不太明显，而弱磁场似乎只是反映了自转速率的分异。与太阳周期相关的太阳差异自转变化是地表扭变斑图纬向迁移和强磁活动对自转速率分异的压制共同作用的结果。
2013-05-17 astro-ph.SR
Solar differential rotation: origin, models, and implications for dynamo
日震学表明，太阳内部的对流和差异旋转所占据的区域几乎重合。这支持了对流和旋转之间相互作用的结果的差分旋转起源的领先理论概念。这个演讲概述了差动旋转理论的现状。基于该理论的数值模型非常接近地再现了观测到的太阳自转。该模型还计算了对流区的对流，并预测对流区底部的流动与表面相比并不小。讨论了作为恒星质量和自转速率函数的恒星差分自转的理论预测，并与观测结果进行了比较。简要讨论了太阳和恒星发电机的微分自转模型的意义。
2011-10-11 astro-ph.SR
Differential rotation of the solar transition region from STEREO/EUVI 30.4 nm images
太阳光球层、色球层和日冕的旋转是纬度的函数。到目前为止，还不清楚太阳过渡区是否也有差异旋转。本文利用日地关系天文台（STEREO）空间任务中搭载的极紫外成像仪（EUVI）在30.4 nm波长下记录的2008 - 2018年（太阳活动周期24）太阳全圆盘（SFD）图像，研究了太阳过渡区的微分旋转廓线随纬度的变化。我们的研究表明，太阳过渡区的差异旋转。在+/-5度赤道带获得的恒星自转速率相当高（~ 14.7度/天），在两极地区下降到~ 13.6度/天。我们还得到，在太阳活动旺盛时期，自转差异较低（自转速率在14.86至14.27度/天之间变化），而在第24个太阳活动周的上升和下降阶段，自转差异则有所增加（自转速率在14.56至13.56度/天之间变化）2008年和2018年分别为14.6至13.1度/天）。平均恒星自转速率（在SFD上）遵循太阳活动的趋势（在太阳活动的高峰阶段最大~ 14.97度/天，在第24个太阳活动周的上升和下降阶段缓慢下降到最小~ 13.9度/天）。我们还观察到，太阳过渡区旋转少差异比日冕。
2021-07-12 astro-ph.SR
Numerical simulations and observations of Mg II in the solar chromosphere
Mg II h&k线是太阳色球层上部最好的诊断工具之一。这个区域的大气层是特别感兴趣的，因为它是太阳大气层的最低区域，其中磁场在能量和动力学中占主导地位，定义了它的结构。虽然在光球层和色球层中下部非常成功，但数值模型已经产生了与观测结果不匹配的syntheticMg II线。我们提出了一些大规模的模型与磁场拓扑结构的代表安静的太阳，短暂的通量区域和plage，也模型的数值分辨率高，我们超越了MHD的范例。本研究的结果表明，模型与\iris \观测的强度和宽度方面有很大的改善，特别是强调了色球质量负载和捕获模拟中的磁场拓扑结构和演变的重要性。这是除了捕捉小尺度速度场的产生，包括非平衡电离和离子中性相互作用的影响的重要性。理解和建模所有这些影响及其相对重要性是必要的，以重现观察到的光谱特征。
2022-11-17 astro-ph.SR
On the Long-Term Modulation of Solar Differential Rotation
利用Mt.威尔逊和我们在太阳周期16至23期间的原始观测。结果如下：i）全球B值（即差异旋转的纬度梯度）在大约六或七个太阳周期内被调制。ii）北半球和南半球的B值也被调制成与全球相似的周期，但是iii）它们显示出准振荡行为，在它们之间具有相移。我们研究了每个太阳活动周期中B值的年度波动，并参考了太阳黑子周期的相位，发现当周期平均B值较高时，B值在整个周期年中显示出较高的值。我们讨论了太阳南北半球差异自转的独立长期行为及其对太阳发电机的意义。
2014-07-22 astro-ph.SR
A long term multi-frequency study of solar rotation using solar radio flux and its relationship with solar cycles
本文通过研究1967-2010年期间太阳大气各层的射电辐射逃逸，研究了太阳自转（超过四个太阳周期）的长期时空波动。通量调制方法也可以用来研究太阳自转的变化，这是太阳物理学中一个有争议的话题。目前的研究利用了1967年至2010年在美国马萨诸塞州萨加莫尔山太阳射电天文台和其他天文台获得的不同频率（245-15400 MHz）的无线电通量数据的时间序列。利用Lomb Scargle Periodogram（LSP）估计时间序列时间变化的周期性。通过统计方法对日冕606、1415、2695 MHz和过渡区4995、8800 MHz等5种射电辐射的自转周期进行了估算，结果表明，这些辐射的自转周期在时间和空间上都是连续变化的。平滑后的自转周期显示出$\sim$ 22年周期和$\sim$ 11年周期的存在，其中22年周期的成分可能与太阳磁场（Hale）周期的反转有关，而11年周期的成分则可能与太阳黑子（Schwabe）周期有关。除了这两个成分外，随机成分也显著存在于分析的数据中。太阳黑子数与自转周期之间的互相关与11年Schwabe周期和22年Hale周期有很强的相关性。在不同的历元中，日冕的自转速度比过渡区快或慢。日冕和过渡区之间的较快转速的交换也遵循22年的周期。
2021-07-03 astro-ph.SR
Solar differential rotation reproduced with high-resolution simulation
太阳的自转有一个快赤道和一个慢极。太阳内部的对流被认为是维持差异旋转的原因。然而，虽然已经进行了许多数值模拟，以重现太阳的差异旋转，以前的高分辨率计算与太阳参数落入反太阳（快极）的差异旋转制度。因此，我们仍然不知道太阳有一个快速旋转赤道的真正原因。虽然快速赤道的构建需要对流的强烈旋转影响，但以前的计算在没有任何操作的情况下无法实现。这个问题被称为对流难题。数值模拟中的对流和差异旋转与观测结果不同。在这里，我们表明，一个高分辨率的计算成功地再现了类似太阳的差异旋转。我们的计算表明，强磁场产生的小规模发电机有显着的影响热对流。在我们的计算中成功地再现了差异旋转、对流和磁场，这是理解太阳活动最基本性质的原因的重要一步，特别是太阳黑子活动的11年周期。
2021-09-13 astro-ph.SR
Differential Rotation in Solar Convective Dynamo Simulations
利用磁流体动力学（MHD）方法模拟了太阳辐射扩散热驱动下的旋转太阳对流包层中的对流发电机。该模拟类似于Fan & Fang（2014）中报道的模拟，但具有进一步降低的粘度和磁扩散。由此产生的对流发电机产生了一个大尺度的平均场，表现出类似的不规则的周期性行为和极性反转，并自洽地保持了类似太阳的差异旋转。类太阳差异旋转（赤道旋转更快）的主要驱动力是雷诺应力导致角动量从旋转轴向外净传输，我们发现这种传输随着粘度降低和磁扩散而增强。
2015-12-25 astro-ph.SR
Near-surface shear layer of solar rotation: origin and significance
日震学发现了太阳近表面自转剪切层，其上部10 Mm的剪切量不随纬度变化，较差自转理论通过近表面对流径向各向异性及湍流短相关时间解释该现象，该层是全球子午环流的主要驱动因素。
2023-11-24 astro-ph.SR
Where have all the solar-like stars gone? Rotation period detectability at various inclinations and metallicities
开普勒太空望远镜收集的大量光度数据促进了对数万个恒星旋转周期的探测。然而，在不同的光谱类型中，这些周期并没有在相同的程度上被发现。有趣的是，具有近太阳自转周期的早期G型恒星在已知自转周期的恒星中的代表性非常不足。在这项研究中，我们调查是否可以解释的困难，从光度时间序列的周期确定这样的恒星数量少。为此，我们生成模型光变曲线的早期G型恒星与太阳自转周期不同的倾角，金属丰度和（星等相关）的噪声水平。我们发现，可检测性是由表面上的主要类型的活动（即斑点或光斑统治），它定义了光变曲线的不规则程度，并进一步取决于光度噪声的水平。这两个效应使周期探测变得非常复杂，并解释了为什么缺乏具有已知近太阳自转周期的类太阳恒星。我们的结论是，大多数类太阳恒星的旋转周期与近太阳的旋转周期仍然没有检测到的日期。最后，我们提倡使用新的技术来恢复更多周期的近太阳转子。
2021-01-27 astro-ph.SR
Long-term Variations of Solar Differential Rotation and Sunspot Activity: Revisited
通过重新分析由Makarov，Tlatov，and Callebaut（1997），Javaraiah，Bertello，and Ulrich（2005a，b），以及Javaraiah et al.（2009）获得的太阳差自转和太阳黑子活动的长期变化。我们的研究结果表明，太阳表面在赤道的旋转速率（由标准太阳自转定律的A参数表示）显示出一个长期的减少，因为周期12向前，约$1\,-\,1.5\times10^{-3}$（$deg\ day^{-1} year^{-1}$）。标准的微分自转定律的B参数似乎也显示了长期的减少，因为第12周开始，但弱的统计意义。在纬度上平均的自转速率（$0^{o}\,--\,40^{o}$）并没有显示出具有统计意义的长期趋势。此外，从第12个太阳活动周期开始，太阳黑子的平均面积显示出统计意义上的长期增长，而从长期来看，太阳黑子活动水平（由太阳黑子平均面积表示）与太阳赤道自转之间存在负相关。
2012-05-08 astro-ph.SR
Origin of the Near-Surface Shear Layer of Solar Rotation
本文研究太阳自转近表面剪切层的起源，指出其旋转状态源于近表面对流特征时间短于自转周期及对流湍流径向各向异性，平均场流体动力学解析推导与数值实验均验证了该机制，且该层为太阳发电机的全球子午流提供来源。
2024-02-12 astro-ph.SR
A Relationship between the Solar Rotation and Activity Analysed by Tracing Sunspot Groups
格林尼治太阳光日射结果（GPR）、美国空军太阳光学观测网络和国家海洋与大气管理局（USAF/NOAA）以及德布勒森太阳光日射数据（DPD）数据库在1874年至2016年期间的太阳黑子位置被用来计算太阳差异旋转参数$A$和$B$的年度值。将计算得到的差旋参数与太阳活动水平进行了比较。我们发现，在1977 - 2016年期间，太阳在最小活动时的旋转差异大于最大活动时。使用最近修订的太阳黑子数发现赤道自转和太阳活动之间的负相关。赤道自转率的长期下降伴随着活动的增加，在20世纪后期停止。有人指出，当赤道自转速度的一个显着的峰值期间观察到的活动最小，下一个最大值的强度小于前一个。
2017-11-10 astro-ph.SR
Confirmation of bistable stellar differential rotation profiles
背景：类似太阳的差异旋转的特点是赤道快速旋转，两极旋转较慢。然而，理论模型和数值模拟可能会导致旋转缓慢时赤道速度较慢，两极速度较快。目的：我们研究了临界旋转的影响下，微分旋转翻转从太阳（快赤道，慢极）的反太阳（慢赤道，快极）。我们估计的非扩散（$Λ$效应）和扩散（湍流粘度）的雷诺应力的贡献。方法：我们提出了三维数值模拟的结果温和湍流对流球楔几何形状。在这里，我们应用一个完全可压缩的设置，这将遭受一个禁止的时间步长约束，如果使用真正的太阳光度。我们通过改变热传导、湍流扩散和分解对流传递的热量来调节对流速度。结果如下：提高效率的解决对流导致减少的旋转对流动的影响和急剧的过渡，从太阳般的反太阳差旋转科里奥利数约1.3。我们证实了最近发现的大规模流动双稳态：与运行的模型从初始条件与未规定的差分旋转，初始化的模型与某种旋转剖面维持在一个更宽的参数范围内的解决方案。结论：我们的研究结果可能会对真正的恒星产生影响，这些恒星的生命开始于快速旋转，这意味着在早期的主序星演化中存在类似太阳的旋转。当它们减速时，它们可能会在转向反太阳旋转之前，在较低的科里奥利数下保持类似太阳的旋转。这可以部分地解释令人困惑的发现，反太阳旋转配置文件的模型在太阳参数制度。
2014-10-16 astro-ph.SR
The differential rotation of the chromosphere and the quiet chromosphere in the falling and rising period of a solar cycle
本文利用He I 10830Å线综合图研究了太阳活动周下降和上升期色球与宁静色球的较差自转，发现第24太阳活动周上升期自转较慢且较差自转更显著。
2024-01-05 astro-ph.SR
Solar wind rotation rate and shear at coronal hole boundaries, possible consequences for magnetic field inversions
几个航天器进行的现场测量表明，太阳风经常受到快速远离太阳远距离传播的瞬态结构（磁褶、喷流、波、通量绳）的扰动。帕克太阳探测器探测到在小的日心距离上磁场矢量的频繁旋转，伴随着令人惊讶的大太阳风旋转速率。这种磁场弯曲的物理起源，它们在行星际空间中生存的条件，以及它们与太阳风旋转的关系，都还没有被清楚地理解。我们跟踪测量的太阳风流从航天器的位置下降到太阳表面，以确定其潜在的源区，并使用全球MHD模型的日冕和太阳风，将它们与低太阳日冕的旋转状态。我们确定了太阳日冕的区域，其中太阳风的速度和旋转剪切是重要的和长寿命的，可以有利于磁偏转的发展和它们的传播跨越扩展高度的太阳风。我们发现，日冕旋转是高度结构化的，增强的流动剪切发展的边界附近的冕洞和流光，周围和以上的伪流光，即使当这样的边界与太阳旋转的方向对齐。PSP识别的大部分之字形都映射到这些区域，无论是瞬时磁场连通性还是到达航天器的风流轨迹。这些强剪切区域很可能在很远的距离上给太阳风留下印记，并增加慢速太阳风的横向速度变化。模拟和连通性分析表明，它们可能是帕克太阳探测器观察到的曲折和尖峰的来源。
2021-04-16 astro-ph.SR
On the Rotation of the Solar Chromosphere
自转是太阳和其他恒星的一个重要特征，它在理解它们的发电机作用和磁活动方面起着重要作用。在这项研究中，太阳色球活动的旋转进行了调查，从全球的角度来看，超过40年的Mg II指数。我们确定了随时间变化的旋转周期长度（RPLs）的同步压缩小波变换，它提供了高的时间和频率分辨率，此外，我们比较了RPLs与光球和日冕RPLs从太阳黑子数和10.7厘米的无线电通量数据。考虑到了可回收许可证的重要性。我们发现，色球层的RPL呈下降趋势，光球层和日冕的RPL也呈下降趋势;此外，它们在最近四个太阳活动极大期的RPL也呈下降趋势。这表明，在最近四个太阳活动周期间，太阳大气的旋转一直在加速，推测这是由太阳活动强度下降引起的。太阳大气RPL的变化表现出太阳活动周期的多次谐波周期性，并受太阳活动周期的调制。
2020-10-21 astro-ph.SR
Measurements of Solar Differential Rotation Using the Century Long Kodaikanal Sunspot Data
太阳的自转轮廓被认为是太阳发电机模型的关键输入之一。因此，精确和长期测量这个量对于我们理解太阳磁场及其变化非常重要。在这项研究中，我们使用新数字化，白光太阳黑子数据（1923 - 2011）从Kodaikanal太阳天文台（KoSO）推导出太阳自转轮廓。一个自动相关的太阳黑子跟踪算法实现测量的旋转参数，$A$，赤道旋转速率和$B$，纬度梯度。我们对$A=14.381\pm0.004$和$B=-2.72\pm0.04$的测量结果与以前的研究结果相当。在我们的分析中，我们发现较大的太阳黑子（面积为$>$ 400~ $μ$ Hem）比较小的黑子旋转得慢。与此同时，我们没有发现任何变化之间的活动极端，即太阳极大值和极小值的旋转速率。最后，我们采用我们的跟踪算法的迈克尔逊多普勒成像仪（MDI）的数据和比较MDI的结果与我们的KoSO值。
2021-01-06 astro-ph.SR
Characterizing the feedback of magnetic field on the differential rotation of solar-like stars
本文的目的是研究在对流发电机产生的磁场存在的情况下，类太阳恒星的自转速率和质量是如何影响其差异自转的。我们使用ASH代码来模拟在不同的旋转速率和质量，因此不同的有效Rossby数的类太阳恒星的对流发电机。我们得到的模型，无论是逆行（类太阳）或逆行（反太阳）的差异旋转。模拟结果表明，考虑磁场影响的差分自转与恒星自转速率的关系比流体模拟结果（MHD情况下的$ΔΩ\propto (Ω/Ω_{\odot})^{0.44}$和流体情况下的$ΔΩ\propto (Ω/Ω_{\odot})^{0.89}$）弱，因此与观测结果吻合较好。角动量输运的分析表明，逆行和逆行的差异旋转的模拟有相反的分布的粘性，湍流雷诺应力和湍流环流贡献。热成风的平衡是在两种情况下实现的。然而，在逆行的情况下，雷诺应力是占主导地位的高纬度地区和对流层的顶部附近。斜压效应在旋转速度较快的模式中更强。
2016-08-09 astro-ph.SR
Differential Rotation of the Solar Chromosphere using multidecadal Ca II K Spectroheliograms
本研究利用KoSO的Ca II K光谱日象图（1907-2007）和图像相关技术分析谱斑，估算太阳色球较差自转，发现其自转速度比黑子追踪结果更快且纬度梯度更小，并探究了其跨太阳周期的时间演变。
2023-11-16 astro-ph.SR
Systematic Regularity of Solar Coronal Rotation During the Time Interval 1939-2019
太阳日冕自转的时间变化似乎非常复杂，其与11年太阳活动周期的关系仍然不清楚。利用1939年1月1日至2019年5月31日期间的修正日冕指数，研究了日冕自转的系统性变化。主要结果如下：（1）从全球角度看，在短于64天的周期尺度上，只有27.5天的会合日冕自转周期是显著的周期：（2）在所考虑的时间间隔内，日冕自转周期有明显的减小趋势，表明日冕在长期内加速了其全球自转速率;（3）日冕自转的周期长度存在3.25、6.13、9.53和11.13年的显著周期，为日冕自转与准两年振荡、11年太阳活动周和22年海尔活动周的联系提供了证据（4）日冕自转周期与太阳磁活动的位相关系不仅与时间有关，而且与频率有关。对于11年周期带附近的小范围，相位存在系统性趋势，并且该带中的小失配带来相位漂移。对上述分析结果的可能机理进行了讨论。
2019-11-19 astro-ph.SR
The Solar Benchmark: Rotational Modulation of the Sun Reconstructed from Archival Sunspot Records
我们使用霍华德等人（1984）的每日斑点覆盖率测量档案来研究太阳的旋转调制，就好像它是一颗遥远的恒星。准周期高斯过程测量太阳自转周期为$P_\mathrm{rot} = 26.3 \pm 0.1$天，活动周期为$P_\mathrm{cyc} = 10.7 \pm 0.3$年。我们试图在整个活动周期的视旋转周期的变化中寻找差异旋转的证据，并且没有检测到明显的差异旋转信号，这与Aigrain et al.（2015）的野兔和猎犬练习的无效结果一致。完整的重建太阳光曲线可在线获得。
2019-01-14 astro-ph.SR
Differential rotation in solar-like stars from global simulations
为了探索类太阳恒星中大规模流动的物理学，我们对具有类似太阳内部分层的全球模型进行了旋转对流的3D滞弹性模拟。数值方法是基于一个隐式的大涡模拟的方法，旨在捕捉非解决小尺度的影响。我们得到两个制度的差异旋转，赤道纬向流加速旋转的方向（类太阳）或在相反的方向（反太阳）。类太阳差异自转的模式倾向于产生多个纬向环流圈，而反太阳差异自转的模式只产生一个或两个纬向环流圈。我们的模拟结果表明，旋转和大规模的流动模式严重依赖于浮力和科里奥利力之间的比例。通过包括一个亚绝热层在底部的域，对应于分层的辐射区，我们重现了一层强径向剪切类似于太阳速跃层。同样，在顶部的超绝热性增强的结果，在近地面剪切层主要位于低纬度。该模型揭示了一个纬度熵梯度定位在对流区的底部和稳定区，但不传播整个对流区。因此，斜压性效应仍然很小，旋转等值线沿旋转轴在圆柱体中对齐。我们的研究结果证实了大对流单体沿旋转轴在深对流区的排列，并建议这种“香蕉细胞”模式可以隐藏在超颗粒层。
2013-10-30 astro-ph.SR
Long-Term Variations in Solar Differential Rotation and Sunspot Activity, II: Differential Rotation Around the Maxima and Minima of Solar Cycles 12-24
我们分析了1874-1976年期间格林威治太阳光成像结果（GPR）和1977-2017年期间德布勒森太阳光成像数据（DPD）报告的太阳黑子群每日数据。我们通过将1874-2017年期间连续移动一年的每个3年移动时间间隔（3年MTI）的数据拟合到差异旋转的标准定律，确定了太阳差异旋转的赤道旋转速率[A]和纬度梯度[B]分量。本文从A和B的三年MTI序列中得到了12-24太阳周极大和极小年前后的A和B值，并研究了这些系数的长期周间调制。在这里，我们使用了最近从修订的第2版国际太阳黑子数系列中确定的太阳活动周12-24的最大值和最小值的历元。我们发现，在太阳活动周期的极大值附近，A有一个相当显著的长期下降趋势。在太阳活动周期的极小值附近，A和B都不存在长期趋势。在B的长期趋势周围的太阳活动周期的最大值也被发现是统计上不显着的。我们用一个余弦函数拟合A的值，也拟合B的值，然后去掉相应的线性趋势。余弦拟合表明，在太阳活动周的极大值和极小值附近，A（B）分别存在约54年（约94年）和约82年（约79年）的周期。在太阳活动周的极小值附近，A（B）的余弦廓线振幅比极大值附近大41%（65%）。此外，A和B的余弦分布表明A的长期变化之间有很大的相位差（高达180度），B的长期变化之间也有很大的相位差，在太阳活动周期的最大值和最小值附近。
2020-12-02 astro-ph.SR
Supergranular Fractal Dimension and Solar Rotation
本研究分析太阳超粒化分形维数随纬度、元胞尺寸及自转的变化，发现分形维数自赤道向高纬递减，揭示自转通过影响元胞外流强度进而影响尺寸，导致分形维数的纬度依赖性。
2022-07-21 astro-ph.SR
The impact of differential rotation on the stochastic excitation of acoustic modes in solar-like stars
本研究针对类太阳恒星的声模随机激发问题，引入较差自转作用构建模型，推导对应理论形式并结合混合长理论分析自转对对流速度的影响，最终通过MESA与GYRE程序计算声模振幅，为相关恒星脉动研究提供理论支撑。
2024-10-29 astro-ph.SR
Temporal Variation of the Hemispheric Solar Rotation
利用1945年1月1日至2010年12月31日的太阳黑子数资料，采用连续小波变换分析方法，研究了太阳自转周期长度的时间变化。对每日半球太阳黑子数的自关联函数分析表明，南半球的自转速度比北半球快。小波变换分析结果表明：两半球自转周期长度的变化趋势与太阳活动的变化趋势没有直接关系，两半球自转周期长度在11年左右没有显著的周期，但在7.6年左右有显著的周期。对自转周期长度与太阳活动周期相关性的分析表明，在整个盘面和北半球，加速度似乎出现在太阳活动最小时刻之前。互相关研究还表明，两半球的自转周期长度具有不同的相位，整个盘面以及南北半球的自转周期长度也随相应的太阳活动而发生相位偏移。此外，还研究了自转周期长度的南北不对称性随时间的变化，它与太阳活动的南北不对称性在一个太阳活动周期内以及在所考虑的时间间隔内的变化趋势相同，并且有7.7年和17.5年两个显著的周期。此外，自转周期长度的南北不对称性与太阳活动的南北不对称性之间存在着很强的相关性。据推测，北半球在太阳活动周期24开始时应该旋转得更快。
2011-12-07 astro-ph.SR
Rotation rate of the solar core as a key constraint to magnetic angular momentum transport in stellar interiors
背景：在模拟恒星内部的角动量传输时，太阳的内部旋转构成了一个基本的约束。除了通过压力模式探测太阳辐射区的更外部区域之外，重力模式的旋转分裂的测量将对太阳核心的旋转提供宝贵的约束。目的：本文研究了太阳核自转速率的测量对恒星辐射带磁角动量输运的约束。结果如下：我们首先表明，模型计算的角动量输运磁不稳定性和最近的处方制动的恒星表面的磁化风可以重现观测的表面速度的恒星在疏散星团。这些太阳模型预测，在太阳辐射区的外部，压力模式探测到一个平坦的旋转剖面，太阳核心的旋转速率增加，其中化学梯度的稳定作用起着关键作用。一个快速旋转的核心的太阳，所建议的重力模式的检测报告，因此发现是兼容的角动量输运的磁不稳定性。此外，我们表明，在强化学梯度区域的磁角动量输运的效率可以独立于未知的太阳旋转历史的太阳核心旋转速率校准。特别是，我们发现，最近修订的泰勒不稳定性的角动量的运输处方可以很容易地从原来的泰勒-Spruit发电机区分，与一个更快的旋转太阳能核心支持原来的处方。
2019-11-14 astro-ph.SR
Rotation periods and ages of solar analogs and solar twins revealed by the Kepler Mission
一个新的太阳类似物和孪生候选者的样本已经被构建和研究，特别关注他们的光变曲线从美国宇航局的开普勒任务。这封信的目的是评估进化状态，推导出它们的自转和年龄，并确定那些太阳类似物或太阳孪生候选者。我们分离出的亚巨星，构成了很大一部分的小行星地震样本，并显示出增加的平均旋转周期的恒星上升的亚巨星分支。矮星的自转周期从6天到30天不等，平均为19天，这使我们能够评估它们在主序星上的个体演化状态，并使用陀螺年代学推导出它们的年龄。这些年龄被认为是在协议的相关系数r = 0.79与独立的小行星地震年龄，在可用的。作为这项调查的结果，我们能够确定34颗恒星作为太阳类似物，其中22颗是太阳孪生候选者。
2014-07-08 astro-ph.SR
Rotation periods for cool stars in the 4 Gyr-old open cluster M67, the solar-stellar connection, and the applicability of gyrochronology to at least solar age
我们报告20个冷（FGK）的主序星成员星的4 Gyr-old的疏散星团M 67（= NGC 2682）的旋转周期，通过分析从活动5的K2任务与开普勒太空望远镜的数据。自转周期在颜色周期图（CPD）中描绘了一个随颜色变红而增加的周期序列。这个序列代表了在星团表面年龄P = P（t，M）的横截面，在先前的工作中建议至少延伸到太阳年龄。目前的太阳位于边缘（约。一个σ），因为它的相对年龄使我们预期，并且位于P = P（t，M）表面上，在测量精度范围内。因此，我们得出结论，与星团恒星相比，太阳的自转速率是正常的，这一事实加强了太阳与恒星的联系。M1，67自转周期测量值与先前预测值之间的一致性进一步表明，自转周期，特别是当与适当的支持工作（如光谱学）相结合时，可以通过陀螺年代学为其他类似的FGK矮星提供从主序早期到太阳年龄以及可能直到主序关闭的可靠年龄。M 67旋转星的旋转年龄为4.2 Gyr，标准偏差为0.7 Gyr，这意味着类似的恒星可以精确到17%。因此，M 67星系团整体的旋转年龄为4.2 Gyr，但不确定性较低（平均）为0.2 Gyr。
2016-03-30 astro-ph.SR
Modeling of differential rotation in rapidly rotating solar-type stars
我们调查的差异旋转在快速旋转的太阳型恒星的轴对称平均场模型，以前适用于太阳。这为计算纬向熵梯度提供了合理的物理基础。我们的结论是：（1）当恒星自转快于恒星自转时，微分自转接近于泰勒-普劳德曼态。(2)当恒星角速度较大时，对流区下面的亚绝热层产生的熵梯度相对较小。(3)湍流粘性和湍流角动量输运决定了角速度的空间差异$ΔΩ$。(4)我们的平均场模型的结果可以解释恒星差旋观测。
2011-07-13 astro-ph.SR
Transition of latitudinal differential rotation as a possible cause of weakened magnetic braking of solar-type stars
研究了纬向差旋（DR）在太阳型恒星自旋演化中的作用。最近的星震观测在一些太阳型恒星中发现了强赤道快DR。数值模拟表明，强赤道快DR是年轻快速旋转恒星的典型特征，并且这种趋势随着恒星年龄的增长而逐渐减弱。阐明这些性质，我们开发了一个模型的长期演化的恒星自转。在低纬地区，磁制动主要受自转速率的调节。因此，在我们的模型中，具有赤道快速DR的恒星比具有刚体旋转的恒星更有效地自旋下降。我们计算了恒星自转在恒星质量$0.9 \, \mathrm{M}_{\odot} \le M \le 1.2\, \mathrm{M}_{\odot}$和金属丰度$0.5\, \mathrm{Z}_{\odot} \le Z \le 2\, \mathrm{Z}_{\odot}$范围内的演化，其中$\mathrm{M}_{\odot}$和$\mathrm{Z}_{\odot}$分别是太阳质量和金属丰度。我们的模型，利用观测到的扭矩在当前的太阳风，很好地解释了当前的太阳自转和太阳型恒星的旋转的平均趋势，包括依赖于金属丰度。此外，我们的模型自然地再现了观测到的趋势，在旧的缓慢旋转的太阳型恒星的磁制动减弱，因为强赤道快速DR变得减少。结果表明，LDR及其跃迁是控制恒星自旋下降的重要因素。
2023-02-28 astro-ph.SR
Study on the Temporal Evolution of the Radial Differential Rotation of Solar Corona Using Radio Emissions
本研究利用RSTN的多频率射电通量数据，通过集合经验模态分解和小波分析，揭示了1989-2019年日冕径向较差自转的时间演化规律，验证其长时间尺度存在性，明确自转速率与频率、高度的关系，并证明EEMD方法的有效性。
2024-11-27 astro-ph.SR
A Model of Magnetic Braking of Solar Rotation That Satisfies Observational Constraints
对Charbonneau & MacGregor（1993）提出的太阳自转磁制动模型进行了修正，使之能够在不与其它观测约束相冲突的情况下，首次再现不同年龄疏散星团中太阳型恒星中最快和最慢自转星的自转演化。如太阳孪晶中大气Li丰度的时间演化和太阳速跃层的薄度。这个新的模型假设旋转驱动的湍流扩散，这被认为是放大恒星辐射区的粘度和磁扩散率，是强烈的各向异性的水平分量的传输系数强烈主导的垂直方向。还考虑到极向场衰减，有助于限制速度跃层的宽度在太阳年龄。利用有限元法数值求解二维动量和磁感耦合方程的方位分量，研究了该模型的性质
2010-02-11 astro-ph.SR
