日冕物质抛射期间磁通量绳中磁通量的完全替换

模拟磁通绳喷射的AIA观测

Simulating AIA observations of a flux rope ejection

太阳动力学天文台（SDO）上的大气成像组件（AIA）的极紫外（EUV）图像为CME演化的早期阶段提供了新的见解。现在的观测显示了磁通量绳从日冕中的喷射以及它们是如何演变成日冕物质抛射的。这些观测结果很难用基本的物理机制和物理量来解释。为了充分理解日冕物质抛射，我们需要比较从观测和理论模型中得出的等效量。为此，我们的目标是产生合成AIA观测的磁通绳喷射的simulations。为了实现这一点，我们包括热传导和辐射损失的作用，这两个都是重要的，以确定在日冕物质抛射的太阳日冕的温度分布。我们进行了一个模拟的磁通绳是从太阳日冕喷射。从模拟中等离子体的密度和温度，我们合成AIA观测。然后使用AIA的仪器响应函数沿视线对发射进行积分。我们综合了304 A、171 A、335 A和94 A通道的AIA观测结果。综合观测结果显示了一些与实际观测结果相似的特征，特别是再现了AIA观测到的低日冕中CME的一般发展。特别是，我们再现了一个爆发和扩大拱廊在304 A和171 A通道与高密度的核心。磁绳的喷射再现了AIA观测中发现的许多特征。因此，这项工作是在弥合观测和模型之间的差距的一个步骤，并可以导致更直接的解释EUV观测通量绳喷射。我们计划在未来的研究中改进该模型，以便进行更定量的比较。

爆发耀斑和日冕物质抛射期间磁螺旋度的演化

Evolution of Magnetic Helicity During Eruptive Flares and Coronal Mass Ejections

在爆发性太阳耀斑和日冕物质抛射期间，具有大量过剩磁能的非盆状磁弧变得不稳定并重新连接。它产生了一个扭曲的喷发通量绳，并留下了一个剪切的热日冕环拱廊。我们建议：喷发磁绳的扭转可以由磁通量和磁螺旋度的守恒以及磁螺旋度的均分来确定。它取决于喷发前初始构造的几何形状。两种情况下被认为是，在第一个磁通绳是不存在的最初，但在喷发过程中创建的重联。在第二种情况下，磁通绳是目前在拱廊下的喷发前状态，和喷发和重联的影响是增加一定量的磁螺旋度，这取决于磁通的绳子和拱廊和几何形状。

扭结通量绳的重新连接触发微波和硬X射线源的喷射。II。数值模拟

Reconnection of a kinking flux rope triggering the ejection of a microwave and hard X-ray source. II. Numerical Modeling

螺旋（$m\!=\!1$）扭结不稳定性的拱形，线绑磁通绳的数值模拟表明，螺旋变形强制重联之间的腿的绳子，如果模式与两个螺旋圈是占主导地位的高初始扭曲范围内的结果$Φ\gtrsim6π$。这种重联是复杂的，还涉及到环境场。除了打破原来的绳子，它可以形成一个新的，低洼，少扭曲的磁通绳。新的通量绳被重联流出向下推动，这通常迫使它通过与环境场重联而断裂。原始绳索的顶部，在断裂后主要植根于周围通量的来源，可以完全爆发或在低高度停止，产生“失败的爆发”。“与不稳定性相关的螺旋电流片在接近的腿之间被挤压，暂时形成了双电流片。腿-腿重连以高速率进行，产生足够强的电场，能够加速粒子。它也可能形成等离子体团或类等离子体团结构，这些结构捕获高能粒子并沿着螺旋电流片从重联区域传播到爆发的通量绳的顶部。一个高度扭曲的通量绳的扭结，涉及腿腿重联可以解释的爆发，但部分掩盖太阳耀斑的关键特征，2001年4月18日，它喷射出一个相对紧凑的硬X射线和微波源，并与快速日冕物质抛射。

模拟AR 10930中2006年12月13日日冕物质抛射的开始：爆发通量绳的结构和动力学

Modeling the initiation of the 2006 December 13 coronal mass ejection in AR 10930: the structure and dynamics of the erupting flux rope

利用三维磁流体动力学（MHD）方法模拟了2006年12月13日在新出现的δ黑子活动区NOAA 10930发生的日冕物质抛射（CME）。模拟的设置类似于Fan（2011）之前的模拟，但具有显著加宽的模拟域以适应宽CME。模拟结果表明，CME可能是由于出现了一个东西向的扭曲通量绳，其正的，随后出现的极对应于观测到的正旋转太阳黑子出现对南部边缘的占主导地位的预先存在的负太阳黑子。模拟中爆发的磁通绳加速到超过1500公里/秒的终端速度，并经历了近180度的逆时针旋转，使得其前部和侧翼都表现出指向南方的磁场，解释了在磁云中观察到的南向磁场撞击地球。随着持续驱动的通量出现，源区日冕磁场也显示了一个日冕通量绳的改造下的耀斑电流片的爆发通量绳，准备第二次爆发。这可能解释了第二天在同一地区发生的另一次X级爆发性耀斑的形成。

A new trigger mechanism for coronal mass ejections: the role of confined flares and photospheric motions in the formation of hot flux ropes

Context: Many previous studies have shown that the magnetic precursor of a coronal mass ejection (CME) takes the form of a magnetic flux rope, and a subset of them have become known as `hot flux ropes' due to their emission signatures in $\sim$10 MK plasma. Aims: We seek to identify the processes by which these hot flux ropes form, with a view of developing our understanding of CMEs and thereby improving space weather forecasts. Methods: Extreme-ultraviolet observations were used to identify five pre-eruptive hot flux ropes in the solar corona and study how they evolved. Confined flares were o…

由扭曲通量绳出现到太阳日冕中产生的同源和同类日冕物质抛射的模拟

Simulation of homologous and cannibalistic Coronal Mass Ejections produced by the emergence of a twisted flux rope into the Solar Corona

我们报告的第一个结果的磁流体动力学（MHD）模拟发展的同源序列的三个日冕物质抛射（CME），并证明他们所谓的同类相食的行为。这些日冕物质抛射起源于扭结不稳定通量绳的重复形成和部分喷发，这是由于扭曲的通量绳穿过下边界持续出现到预先存在的日冕势拱廊场中。模拟结果表明，爆发到前一个CME产生的开放磁场中的CME具有更高的速度。第二个连续的三个CME模拟是吃追赶和合并成一个单一的快速CME退出域之前，与第一个。所有的日冕物质抛射，包括领先的合并日冕物质抛射，在它们离开区域时达到了大约1000公里/秒的速度。每次CME爆发后，在持续的通量出现过程中，扭曲的通量绳的改造自然可以解释X射线观测的S形和“S形下尖点”配置在低日冕源的同源CME重复改造。

Non-equilibrium Flux Rope Formation by Confined Flares Preceding a Solar Coronal Mass Ejection

We present evidence that a magnetic flux rope was formed before a coronal mass ejection (CME) and its associated long-duration flare during a pair of preceding confined eruptions and associated impulsive flares in a compound event in NOAA Active Region 12371. Extreme-ultraviolet images and the extrapolated nonlinear force-free field show that the first two, impulsive flares, SOL2015-06-21T01:42, result from the confined eruption of highly sheared low-lying flux, presumably a seed flux rope. The eruption spawns a vertical current sheet, where magnetic reconnection creates flare ribbons and loop…

A Sun-to-Earth analysis of magnetic helicity of the 17-18 March 2013 interplanetary coronal mass ejection

We compare the magnetic helicity in the 17-18 March 2013 interplanetary coronal mass ejection (ICME) flux-rope at 1 AU and in its solar counterpart. The progenitor coronal mass ejection (CME) erupted on 15 March 2013 from NOAA active region 11692 and associated with an M1.1 flare. We derive the source region reconnection flux using post-eruption arcade (PEA) method (Gopalswamy et al. 2017a) that uses the photospheric magnetogram and the area under the PEA. The geometrical properties of the near-Sun flux rope is obtained by forward-modeling of white-light CME observations. Combining the geometr…

全球演化模式中日冕物质抛射的起始

Initiation of Coronal Mass Ejections in a Global Evolution Model

磁通量绳的平衡失稳是太阳日冕物质抛射（CME）起源的主要候选者。本文的目的是探讨在何种程度上这一机制可以解释启动的CME在全球范围内。本文提出了一个简化的磁流体动力学模型，用以模拟全球日冕磁场随大尺度地表运动产生的磁通出射和剪切的演化。利用全球磁模型中探测磁绳和抛射的自动算法，考虑了1999年177天期间关键模拟参数对磁绳形成和抛射次数的影响。这些关键参数包括活动区出现的磁螺旋度的大小和符号，以及日冕扩散。在模拟中发现的通量绳的数量在任何一个时间波动之间约28和48，持续出现新的双极区域，但没有系统的依赖于这些地区的螺旋度。然而，出现的螺旋度确实会影响磁绳喷射的速率，如果双极出现无扭曲，则其速率从每天0.67倍增加到每天1.28倍。在模拟中的喷射的数量也增加了20%-30%，通过选择出现在每个半球的双极螺旋的多数符号，或通过在日冕中的湍流扩散减半。对于合理的参数选择，该模型产生约50%的观察到的CME率。这表明，形成和失去平衡的磁通绳可能是一个关键因素，在解释观测到的日冕物质抛射的显着部分。

利用太阳黑子疤痕识别爆发前及日冕物质抛射磁通量绳的足点

Identifying Footpoints of Pre-eruptive and Coronal Mass Ejection Flux Ropes with Sunspot Scars

本研究发现太阳黑子本影中的“太阳黑子疤痕”结构可标志爆发前及CME磁通量绳足点边缘，为仅用光球观测识别足点及研究其演化提供新方法。

磁流体动力学模拟太阳耀斑中磁通绳喷射的作用

The Role of a Flux Rope Ejection in Three-dimensional Magnetohydrodynamic Simulation of a Solar Flare

通过简单地将具有低$β$等离子体的太阳耀斑二维电阻磁流体动力学模拟模型推广到三维模型，研究了耀斑中三维磁绳爆发和磁重联过程的动力学演化.我们成功地再现了一个电流片和双向重联流出的磁通绳在我们的三维模拟喷发期间。我们在2D和3D模拟中计算了强扭曲磁通绳和弱扭曲磁通绳的四种情况。弱扭磁绳在三维模拟中的时间演化表现出与二维模拟相似的行为，而强扭磁绳在三维模拟中除了初始相位演化外，表现出与二维模拟明显不同的时间演化。3D模拟中强扭和弱扭磁绳的喷射速度都大于2D模拟，3D情况下的重联率也大于2D情况。这表明即使在3D模拟中磁通绳的喷射速度和重联率之间也存在正反馈，并且我们得出结论，等离子体团诱导的重联模型可以应用于3D。我们还发现，小尺度的等离子体团形成的电流片，使它的湍流。这些小尺度的等离子体团喷射在局部增加的重联率间歇性的太阳耀斑中观察到的作用，加上全球爆发的通量绳。

伪冕流日冕物质抛射中通量绳形成与断开的模型

A Model for Flux Rope Formation and Disconnection in Pseudostreamer Coronal Mass Ejections

本研究通过磁流体动力学模拟，揭示了伪冕流日冕物质抛射的通量绳形成与断开机制，阐明其磁演化与日冕射流一致、形态有别于盔状冕流CME，支持其为独立爆发类别的结论。

太阳日冕物质抛射的自相似膨胀：对洛伦兹自力驱动的暗示

Self-similar expansion of solar coronal mass ejections: implications for Lorentz self-force driving

我们使用Thernisien，Vourlidas \& Howard（2009）的GCS拟合方法，在STEREO卫星上的SECCHI日冕仪的视场中检查了几个具有良好观测的通量绳特征的CME的传播。我们发现它们传播的方式近似于自相似;即，磁通绳短半径与其长半径的比率（$κ$）随时间保持近似恒定。我们使用这种观察的自相似性得出的结论，局部桨距角（$γ$）的磁通绳磁场和电流密度${\mathbf J}$和磁场${\mathbf B}$之间的失准角（$χ$）。我们的研究结果表明，磁场和电流配置内的磁通绳偏离基本上从一个无力的状态，在典型的日冕物质抛射领域的观点，验证的想法CME被驱动的洛伦兹自作用力。

太阳暗条爆发及其在触发日冕物质抛射中的物理作用

Solar filament eruptions and their physical role in triggering Coronal Mass Ejections

太阳暗条爆发在触发日冕物质抛射（CME）中起着至关重要的作用。超过80%的喷发会导致日冕物质抛射.这种相关性在过去的太阳活动周期和最近的太阳活动极小期得到了广泛的研究。对新太阳活动周期24上升阶段发生的事件的统计与这一发现一致。暗条和日冕物质抛射都与扭曲的磁场有关。因此，几乎所有的MHD日冕物质抛射模型都包括一个扭曲的通量管，称为通量绳。要么磁通绳在喷发前很久就存在，要么它是由喷发开始时剪切的拱廊重新连接而形成的。为了引发喷发，人们提出了不同的机制：新出现的通量，和/或外部磁场的分散，和/或磁力线在通量绳下方或上方的重新连接。这些机制降低了向下的磁张力，有利于磁通绳的上升。另一种机制是当构型扭曲太多时的扭结不稳定性。在本文中，我们打开了一个讨论论坛，重新审视观测和理论论文，以了解哪些机制触发火山爆发。我们的结论是，所有上述引用的机制可能会导致磁通绳的不稳定状态。然而，CME最有效的机制是失去平衡或环面不稳定性，当磁通绳已经达到由外部磁场的衰减指数确定的不稳定阈值。

由磁通量绳的先前形成和随后失稳驱动的快速CME的直接证据

Direct Evidence for a Fast CME Driven by the Prior Formation and Subsequent Destabilization of a Magnetic Flux Rope

磁通量绳在日冕物质抛射（CME）物理学中发挥着核心作用。虽然大多数日冕物质抛射的日冕观测都推断出磁通绳拓扑结构，但关于磁通绳是否预先存在或是否在喷发过程中形成的激烈争论仍然存在。在这里，我们提出了一个详细的分析极紫外线观测形成的通量绳在一个封闭的耀斑约7小时后，由喷射的通量绳和爆发性耀斑。这两次耀斑发生在2012年7月18日和19日。第二个事件释放了快速（> 1000 km/s）的CME。我们提出的第一个直接证据的快速日冕物质抛射驱动的前形成和不稳定的日冕磁通量绳期间形成的封闭耀斑7月18日。

Multi point analysis of coronal mass ejection flux ropes using combined data from Solar Orbiter, BepiColombo and Wind

The recent launch of Solar Orbiter and BepiColombo opened a brief window in which these two spacecraft were positioned in a constellation that allows for the detailed sampling of any Earth-directed CMEs. Fortunately, two such events occurred with in situ detections of an ICME by Solar Orbiter on the 19th of April and the 28th of May 2020. These two events were subsequently also observed in situ by BepiColombo and Wind around a day later. We attempt to reconstruct the observed in situ magnetic field measurements for all three spacecraft simultaneously using an empirical magnetic flux rope model…

与磁重联有关的耀斑和日冕物质抛射中的准周期振荡

Quasi-periodic oscillations in flares and coronal mass ejections associated with magnetic reconnection

我们提出了一个机制，准周期振荡的日冕物质抛射（CME）和耀斑环有关的磁重联爆发太阳耀斑。我们进行了二维数值MHD模拟的磁通量绳喷发，与三个不同的全球伦德奎斯特数的值。在低伦奎斯特数运行中，没有发现振荡行为，而在中等伦奎斯特数运行中，在通量绳底部和耀斑环顶部都激发出准周期振荡。在高伦德奎斯特数运行，准周期振荡也被激发，在同一时间，动力学变得湍流由于在重联电流片的多个等离子体团的形成。在高、中伦德奎斯特数运行中，薄的重联喷流与磁绳底部或耀斑环顶碰撞，并将磁绳底部或耀斑环顶深深地挖开。陡斜激波形成为终止激波，其中重联射流在水平方向上弯曲（而不是减速），导致超声速回流。结构变得不稳定，在磁绳底部和耀斑环顶部的局部高β区出现超声速回流的准周期振荡。我们比较了观测特征的准周期振荡爆发通量绳，后CME电流片，耀斑带和光变曲线，在我们的模拟中发现相应的动力学结构。

准静态日冕演化模型中磁通量绳的太阳周期变化

Solar Cycle Variation of Magnetic Flux Ropes in a Quasi-Static Coronal Evolution Model

太阳日冕中的电流和磁螺旋度的结构与11年周期的太阳活动密切相关，但人们对此知之甚少。作为一种替代传统的无电流的“势场”外推，我们调查的全球日冕磁场，这是非潜在的和时间依赖性的模型，以下的建立和运输的磁螺旋度由于通量出现和大规模的光球运动。这种螺旋性集中成扭曲的磁通量绳，可能会失去平衡而被弹射出去。在这里，我们考虑如何通过这个模型预测的磁结构，特别是通量绳变化的太阳活动周期，根据光球输入数据从周期23的六个时期。通量绳的数量从最小值到最大值增加一倍，遵循光球极性反转线的总长度。然而，磁绳喷射的数量增加了八倍，以下活跃地区的出现率。这与观测到的日冕物质抛射的周期调制大致一致，尽管模拟中抛射的实际速率约为观测事件速率的五分之一。该模型预测，即使在最低限度，差异旋转将产生剪切，非潜在的，在所有纬度的磁结构。

在一对主要日冕物质抛射爆发前的封闭燃烧井中磁通量绳的形成

Formation of Magnetic Flux Ropes during Confined Flaring Well Before the Onset of a Pair of Major Coronal Mass Ejections

NOAA活动区（AR）11429是双超快日冕物质抛射（CME）的来源。两次日冕物质抛射都在一小时内发生，第一次日冕物质抛射发生在2012年3月7日。该AR满足“超级活跃区域”的所有要求，即，黑尔定律不兼容性和$δ$ -点磁配置。第24太阳活动周期中最大的风暴之一（$D_{st}=-143$ nT）与其中一个事件有关。磁通量绳（MFR）是日冕中扭曲的磁性结构，在$\sim$ 10 MK热等离子体发射中最常见，通常被认为是喷发结构的核心。然而，它们在太阳大气中的“休眠”存在（即在爆发之前）是一个悬而未决的问题。借助多波长观测（SDO/HMI/AIA和STEREO EUVI B）和日冕磁场的非线性无力（NLFFF）模型，我们的工作揭示了两个独立的，弱扭曲的磁通量系统，这表明存在喷发前的MFRs，最终成为两个CME的种子。MFR可能是在宿主AR 11429发生两次日冕物质抛射的前一天发生的有限（即不导致重大日冕物质抛射）燃烧和次燃烧事件期间形成的。

导致两次主要日冕物质抛射的爆发前结构的光谱印记

The spectroscopic imprint of the pre-eruptive configuration resulting into two major coronal mass ejections

我们提出了一个光谱分析的活动区NOAA 11429，在2012年3月7日，两个非常快的日冕物质抛射（CME），这是与这个活动区的喷发前配置。我们研究的热成分和动力学与弹出的磁通绳。使用差分发射测量（DEM）分析的Hinode/EIS和SDO/AIA观测，我们确定的磁绳和主机活动区的发射分量。然后，我们遵循的时间演化的磁绳发射组件使用AIA观测。等离子体密度和多普勒和非热速度与磁通绳也计算出从EIS数据。分别研究了两次X级耀斑期间两个不同的快速日冕物质抛射活动区的东部和西部。在这两个地区，我们确定了一个发射组件的温度范围内的$\log T=6.8 - 7.1$与磁通绳的存在。东部地区的时间演变表明，在这个温度范围内的平均DEM增加了一个数量级，5小时前的第一个CME。这与磁通绳的逐渐上升和加热有关，表现为分别在\ion{Ca}{XV} ~ 200.97 nm处的蓝移和增加的非热速度。测量磁通绳的总体向上运动（$\sim12$ ~ \kms的相对蓝移）。测得的电子密度为$4\times 10^9 - 2 \times10^{10}$ cm $^{-3}$（使用\ion{Ca}{XV} ~ 181.90 Ω/\ion{Ca}{XV} ~ 200.97 Ω的比值）。我们将我们的研究结果与同一AR的其他作品进行比较，以提供其演变的统一图片。

Helicity shedding by flux rope ejection

We quantitatively address the conjecture that magnetic helicity must be shed from the Sun by eruptions launching coronal mass ejections in order to limit its accumulation in each hemisphere. By varying the ratio of guide and strapping field and the flux rope twist in a parametric simulation study of flux rope ejection from approximately marginally stable force-free equilibria, different ratios of self- and mutual helicity are set and the onset of the torus or helical kink instability is obtained. The helicity shed is found to vary over a broad range from a minor to a major part of the initial …

The Birth of A Coronal Mass Ejection

The Sun's atmosphere is frequently disrupted by coronal mass ejections (CMEs), coupled with flares and energetic particles. In the standard picture, the coupling is explained by magnetic reconnection at a vertical current sheet connecting the flare loops and the CME, with the latter embedding a helical magnetic structure known as flux rope. As it jumps upward due to instabilities or loss of equilibrium, the flux rope stretches the overlying coronal loops so that oppositely directed field is brought together underneath, creating the current sheet. However, both the origin of flux ropes and thei…

扭结通量绳的重新连接触发微波和硬X射线源的喷射。I.观察和解释

Reconnection of a kinking flux rope triggering the ejection of a microwave and hard X-ray source. I. Observations and Interpretation

对2001年4月18日爆发的部分被遮蔽的太阳耀斑的微波成像观测表明，该事件的全球结构可以用扭曲的磁通量绳的螺旋扭结不稳定性来描述。这个模型是由反伽马形状的源表现出交叉腿的上升通量环路和腿在交叉点或附近的相互作用的证据。这种相互作用反映在交叉点附近的峰值亮度的位置和叠加的紧凑的非热源的形成，最有可能在或接近交叉点。这些源沿着两条腿向上传播，在结构的顶部合并成单个明亮的源，并以$>\!1000$ ~km\，s $^{-1}$的速度继续上升。紧凑的源捕获在无线电和硬X射线范围内辐射的加速电子。这表明它们是质体团，尽管它们的内部结构没有被数据揭示。它们在$\sim\!40$ ~s的特征时间尺度上表现出射电亮温的变化，与它们的面积反相关，这也支持它们作为等离子体团的解释。它们的传播路径不同于耀斑电流片中等离子体团形成和传播的标准情况，而是由不稳定性形成的螺旋电流片。

2010年8月1日附近内日球层多次行星际日冕物质抛射的多点激波和通量绳分析

Multi-point shock and flux rope analysis of multiple interplanetary coronal mass ejections around 2010 August 1 in the inner heliosphere

我们提出了一个复杂的序列的日冕物质抛射（CME），这可能是一个基准事件的数值和经验空间天气预测模型的多点原位观测。2010年8月1日，各种太空任务（太阳动力学观测台/太阳和日光层观测台/日地关系观测台）的仪器监测到了几个起源于太阳盘中心数十度范围内的日冕物质抛射。我们比较了它们在四个相距甚远的位置上的印记，跨越日光层经度120度，从太阳到信使号（0.38 AU）到金星快车（VEX，0.72 AU）的径向距离，到地球附近的风，ACE和ARTEMIS，以及STEREO-B接近1 AU。计算每个位置的激波和通量绳参数，指出激波的非球形形状，并显示行星际日冕物质抛射（ICME）的全球配置，它们相互作用，但似乎没有合并。VEX和STEREO-B观测到类似的磁通量绳（MFR），与Wind观测到的结构形成对比。磁暴非常强烈，Dst指数达到两个最小值（~ -100 nT），这是由激波后面的鞘区和两个观测到的MFR之一造成的。信使号受到了ICME的一次侧击，事件完全错过了STEREO-A。观测结果表明，共振太阳爆发可能会使至少1/3的日光层沉浸在黄道中，并具有独特的等离子体和磁场特征。我们还强调，将从单一航天器观测得出的局部观点与一致的全球图景联系起来是困难的，这表明可能会改变ICME的经典图景。

导致快速太阳日冕物质抛射的爆发性、细丝状磁通量绳的直接证据

Direct Evidence of an Eruptive, Filament-Hosting Magnetic Flux Rope Leading to a Fast Solar Coronal Mass Ejection

磁通量绳（MFR）被认为是太阳日冕物质抛射（CME）的核心。一个著名的例子是低日冕中的日珥空洞，有时在爆发时组成一个由三部分组成的白光（WL）CME。这样的系统通常在太阳平静的地区观测到，长期以来一直被认为是MFR的表现，相对较冷的细丝材料聚集在底部附近。然而，对于那些起源于活动区的喷发性、不稳定性的MFR系统，观测证据一直难以捉摸。通过利用SDO/AIA的多通带极紫外线（EUV）观测，我们提出了在低日冕中爆发MFR的直接证据，该低日冕具有热包络和较冷的核心;后者可能是经历部分爆发的灯丝的上部，这是后来在上日冕中观察到的快速WL CME的盘绕内核。这种类似MFR的结构存在于喷发前一个多小时，并显示出连续的动力学演化阶段，其中可能涉及理想和非理想的物理过程。MFR运动学的时间被发现是很好的相关性与相关的长时间C1.9耀斑的能量释放。我们认为，长持续时间的耀斑是延长的能量释放的结果与垂直电流片引起的爆发MFR。

太阳日冕物质抛射期间磁通量绳形成的直接观测

Direct observations of magnetic flux rope formation during a solar coronal mass ejection

日冕物质抛射（CME）是太阳大气中最壮观的喷发现象。一般认为日冕物质抛射是磁通量绳（MFR）喷发的结果。然而，一个激烈的辩论是关于最低限度储备是在喷发之前预先存在还是在喷发期间形成的。几个冠状签名，\textit{e.g.}，细丝，冠状腔，S形结构和热通道（或热斑点），建议作为MFR和观测前的爆发，支持预先存在的MFR的情况。几乎没有关于喷发期间MFR形成的观察报告。在这封信中，我们提出了一个有趣的观察太阳喷发事件发生在2013年11月21日与大气成像组件上的\textit{Solar Dynamic Observatory}，这表明了详细的形成过程中的MFR在喷发。这个过程开始于一个低洼的日冕拱的膨胀，可能是由下面的耀斑磁重联引起的。新形成的上升环从下面进一步推动拱廊向上，拉伸周围的磁场。拱廊和伸展的磁场线然后在拱廊顶点的正下方向内弯曲，形成X点。X点附近的磁力线继续相互接近，并引起第二次磁重联。正是这种高位置的磁重联导致了一个热团（$\sim$ 10 MK）的形成和喷发，可能是一个MFR，产生了CME。我们认为，两个空间分离的磁重联发生在这个事件中，负责产生耀斑和热团（CME），分别。

S形到磁通绳跃迁导致环状日冕物质抛射

Sigmoid-to-Flux-Rope Transition Leading to A Loop-Like Coronal Mass Ejection

S型面是太阳爆发最重要的前兆结构之一。在这封信中，我们研究了2010年8月1日的S型喷发，使用太阳动力学观测站（SDO）上的大气成像组件（AIA）获得的EUV数据。在AIA 94（Fe XVIII; 6 MK）中，首次明确观察到由于系链切割重连引起的拓扑重构，即，两个相对的J形环重新连接形成一个连续的S形环，其中心部分沿着磁极性反转线（PIL）倾斜并对齐，以及一个穿过PIL的紧凑环。光球流和日冕系绳切割重连之间的因果关系证明了持续收敛流朝向PIL使用视线磁图获得的日震和磁成像仪（HMI）上SDO的检测。S形环在低日冕中保持准平衡状态约50分钟，中央下沉部分以约10 km s-1的速度缓慢上升。然后在GOES级C3.2耀斑爆发前10分钟，速度增加到约60 km s-1，因为S形环加速了其向拱形环的转变，最终导致环状日冕物质抛射（CME）。AIA的观察结合H？滤波图以及硬X射线（HXR）成像和光谱学与大多数耀斑环是一致的，所述耀斑环是通过将包裹上升通量绳的较少剪切的J形环的拉伸腿重新连接而形成的，与标准的系绳切割方案一致。

日冕物质抛射过程中长程磁碰撞的数值研究

A Numerical Study of Long-Range Magnetic Impacts during Coronal Mass Ejections

从SDO/AIA和STEREO的全球观测和高节奏观测来看，许多空间上分离的太阳爆发事件似乎是耦合的。然而，“交感神经”事件的机制在很大程度上仍然是未知的。在这项研究中，我们调查的爆发通量绳周围的太阳结构，通过大规模的磁耦合的影响。利用全球磁流体动力学（MHD）模型模拟了2011年2月15日的日冕环境，并在活动区（AR）11158中插入Gibson-Low解析通量绳，模拟了日冕物质抛射（CME）。我们发现，CME对周围结构的影响不仅取决于这些结构的磁场强度和它们到源区的距离，而且还取决于CME与大尺度磁场之间的相互作用。在日冕物质抛射膨胀域中，磁绳场直接与太阳结构相互作用，膨胀引起的重联往往会改变上覆场，从而增加衰变指数。这种效应可能提供了交感神经爆发的主要耦合机制。的影响的大小被发现取决于喷发的磁通绳的方向，最大的影响发生时，磁通绳是有利的方向与周围地区重新连接。在CME膨胀区外，CME的影响主要是通过磁力线压缩或喷发后弛豫来实现的。基于我们的数值实验，我们讨论了一种方法来量化喷发的影响，这可能是有用的预测目的。

Forward modeling of coronal mass ejection flux ropes in the inner heliosphere with 3DCORE

Forecasting the geomagnetic effects of solar storms, known as coronal mass ejections (CMEs), is currently severely limited by our inability to predict the magnetic field configuration in the CME magnetic core and by observational effects of a single spacecraft trajectory through its 3D structure. CME magnetic flux ropes can lead to continuous forcing of the energy input to the Earth's magnetosphere by strong and steady southward-pointing magnetic fields. Here, we demonstrate in a proof-of-concept way a new approach to predict the southward field Bz in a CME flux rope. It combines a novel semi-…

Analysis of coronal mass ejection flux rope signatures using 3DCORE and approximate Bayesian Computation

We present a major update to the 3D coronal rope ejection (3DCORE) technique for modeling coronal mass ejection flux ropes in conjunction with an Approximate Bayesian Computation (ABC) algorithm that is used for fitting the model to in situ magnetic field measurements. The model assumes an empirically motivated torus-like flux rope structure that expands self-similarly within the heliosphere, is influenced by a simplified interaction with the solar wind environment, and carries along an embedded analytical magnetic field. The improved 3DCORE implementation allows us to generate extremely large…

行星际日冕物质抛射内的扭曲磁通量绳

Distorted Magnetic Flux Ropes within Interplanetary Coronal Mass Ejections

针对行星际日冕物质抛射内磁通量绳传统模型几何形态过于简单的问题，提出可描述任意横截面扭曲与磁轴形变的完全解析扭曲磁通量绳模型，经2023年4月23日ICME事件多点观测验证有效。

Do All Interplanetary Coronal Mass Ejections Have A Magnetic Flux Rope Structure Near 1 AU?

Interplanetary coronal mass ejections (ICMEs) often consist of a shock wave, sheath region, and ejecta region. The ejecta regions are divided into two broad classes: magnetic clouds (MC) that exhibit the characteristics of magnetic flux ropes and non-magnetic clouds (NMC) that do not. As CMEs result from eruption of magnetic flux ropes, it is important to answer why NMCs do not have the flux rope features. One claims that NMCs lose their original flux rope features due to the interactions between ICMEs or ICMEs and other large scale structures during their transit in the heliosphere. The other…

全球磁流体动力学模式中数据约束的日冕物质抛射

Data Constrained Coronal Mass Ejections in A Global Magnetohydrodynamics Model

本文提出了一个基于第一性原理的日冕物质抛射（CME）模型，该模型将磁流体动力学（MHD）太阳风模型与通量绳驱动的CME模型相结合，适用于科学和业务目的。现实的CME事件模拟自我一致的高保真度和预测能力，通过约束初始磁绳参数与观测数据从GONG，SOHO/LASCO，和STEREO/COR。我们自动化这个过程，使最小的手动干预是在指定的CME初始状态所需的。利用新开发的数据驱动的爆发事件发生器Gibson-Low（EEGGL），我们提出了一种方法来获得Gibson-Low（GL）通量绳参数通过少数观测量，使模拟的CME可以传播所需的CME速度在太阳附近。给出了用不同卡林顿旋转磁图发射的日冕物质抛射的试验结果。我们的研究表明，使用基于第一性原理的MHD全球模型作为预测工具，能够预测CME传播方向，到达时间和ICME磁场在1 AU（见Jin等人的配套论文。2016 b）。

Evidence of a complex structure within the 2013 August 19 coronal mass ejection. Radial and longitudinal evolution in the inner heliosphere

Context: Late on 2013 August 19, a coronal mass ejection (CME) erupted from an active region located near the far-side central meridian from Earth's perspective. The event and its accompanying shock were remotely observed by the STEREO-A, STEREO-B and SOHO spacecraft. The interplanetary counterpart (ICME) was intercepted by MESSENGER near 0.3 au, and by both STEREO-A and STEREO-B, near 1 au, which were separated by 78° in heliolongitude. The main objective of this study is to follow the radial and longitudinal evolution of the ICME throughout the inner heliosphere, and to examine possible scen…

非对称磁通量绳日冕物质抛射的三维重建与传播

Three-dimensional Reconstruction and Propagation of an Asymmetric Flux-rope Coronal Mass Ejection

通过前向建模和汤姆逊散射合成图像，重建了2003年10月22日非对称磁通量绳CME的三维形状与轨迹，发现其自相似膨胀、高速高加速度，但起源不明。

模拟日冕物质抛射中的螺旋度输运

Helicity transport in a simulated coronal mass ejection

有人认为，日冕物质抛射（CME）使日冕源区的磁螺旋度从太阳上消失。这种去除通常被认为是必要的，因为螺旋度的半球符号偏好，这抑制了通过相反手性的体积之间的重新连接而进行的简单湮灭。在这里，我们监测的相对磁螺旋度包含在日冕体积的模拟通量绳日冕物质抛射，以及向上通量的相对螺旋度通过水平面的模拟框。不稳定和爆发的通量绳只带走了初始相对螺旋度的一小部分，大部分留在体积中。这是因为，当线圈上升时，如果配置的磁能减小，则通过膨胀线圈的电流必须减小，以提供CME的动能。

利用3DCOREweb理解航天器穿越太阳日冕物质抛射磁通量绳轨迹的影响

Understanding the effects of spacecraft trajectories through solar coronal mass ejection flux ropes using 3DCOREweb

本研究利用3DCORE模型模拟航天器在不同位置穿越CME磁通量绳的原位信号，发现侧翼遭遇产生拉长且旋转减弱的剖面，低扭转CME侧翼存在无旋转信号，有助于区分磁通量绳类型并反驳轨迹效应导致类型不匹配的观点。

日冕物质抛射的启动路径：II. 丝状物质量的作用

Initiation Route of Coronal Mass Ejections: II. The Role of Filament Mass

本研究通过全磁流体动力学模拟揭示含丝状物质量的日冕物质抛射启动路径，发现丝状物质量排空触发并驱动磁通量绳缓慢上升，结合HFT重联与环不稳定性，并提出排空及重联特征可作为观测前兆。

低日冕中日冕物质抛射的驱动者：一根通量绳

The Driver of Coronal Mass Ejections in the Low Corona: A Flux Rope

最近的太阳动力学观测表明，日冕物质抛射（CME）由一个多温度结构组成：一个热的通量绳和一个冷的前沿（LF）。通量绳首先在大气成像组件94 A和131 A通带中表现为扭曲的热通道。在CME的脉冲加速阶段，扭曲的热通道沿极性反转线上升并发展成半圆形的磁通绳状结构。与此同时，上升的热通道压缩周围的磁场和等离子体，它们相继堆叠成CME LF。本文详细研究了分别发生在2011年3月7日和2011年3月8日的两次观测良好的CME。每个人都与M级耀斑有关。通过运动学分析，我们发现：（1）热通道的上升早于CME LF的首次出现和伴随的耀斑爆发;（2）热通道的速度总是快于LF的速度，至少在AIA的视场内是这样。因此，热通道作为一个连续的驱动器的CME的形成和爆发的早期加速阶段。随后，这两个日冕物质抛射的白光图像可以很好地再现了梯度圆柱壳通量绳模型。这些结果表明，预先存在的磁通绳起着关键作用，在CME的启动和形成。

日冕物质抛射对遥远日冕流光的影响

Effects of Coronal Mass Ejections on Distant Coronal Streamers

分析了2012年1月2日SOHO/LASCO日冕观测仪观测到的大规模日冕物质抛射（CME）对距CME传播主方向约90度的日冕流光的影响。当日冕物质抛射穿过日冕时，径向冕流会发生一些弯曲，即使是在距离冕流很大的角距离处。这种现象类似于沿拖缆行进的弯曲波。一些研究人员将这些现象解释为快速日冕物质抛射产生的行波效应，而另一些研究人员则认为它们是由外部撞击在流光内部激发的波。这里提出的分析没有找到令人信服的论据来支持这两种解释。结果表明，这种流注行为是由于日冕抛射过程中磁绳运动时产生的磁场的影响所致。大尺度磁绳远离太阳的运动改变了日冕中周围的磁场线，这些变化类似于沿着流光运行的波的半周期。

全球磁演化模式与日冕物质抛射观测的比较

Comparison of a Global Magnetic Evolution Model with Observations of Coronal Mass Ejections

太阳上日冕物质抛射（CME）的不同引发机制的相对重要性是不确定的。一种可能的机制是大尺度地表运动逐渐形成的日冕磁通量绳失去平衡。在本文中，磁绳喷射的位置在最近发展的准静态全球演化模式与观测到的CME源位置在1999年的4.5个月期间进行了比较。使用EUV数据，低日冕源的位置确定明确的330 CME中的98。尽管不完整的观测，正相关（系数高达0.49）被发现之间的分布观测和模拟喷射，但只有当装箱到一个月或更长的时间。这种合并的时间尺度对应的时间间隔，在该时间间隔内磁记录数据被同化到日冕模拟，和相关性主要产生于大规模的表面磁场分布，只有弱依赖性被发现对新兴的活动区域赋予的磁螺旋度。模拟的局限性主要体现在两个方面：它们产生的喷射较少，并且它们不能再现所观察到的CME源到活动区域的强烈聚类。由于这种聚集，径向光球磁场的水平梯度与观测到的CME源分布有较好的相关性（系数为0.67）。我们的研究结果表明，虽然逐渐形成的磁通量绳数周内可以解释许多观测到的日冕物质抛射，特别是在高纬度地区，存在第二类日冕物质抛射（至少一半）的动态活动区通量出现在较短的时间尺度上必须是主导因素。

多个活动区中具有复杂磁场结构的重大日冕物质抛射的诞生

The Birth of a Major Coronal Mass Ejection with Intricate Magnetic Structure from Multiple Active Regions

本研究通过观测与三维MHD模拟，揭示多个活动区间的三维磁重联如何诞生具有复杂磁场结构的日冕物质抛射，并验证其普遍性，表明真实CME磁绳拓扑并非仅由单一活动区决定。

太阳黑子旋转引发的日冕物质抛射

Initiation of Coronal Mass Ejections by Sunspot Rotation

我们研究了2006年7月6日发生在活动区NOAA 10898的暗条喷发、双带耀斑和日冕物质抛射（CME）。暗条位于一个强大的太阳黑子的南部，这个黑子主宰着这个区域。在导致爆发的演变过程中，以及在爆发后的一段时间内，观测到太阳黑子逆时针旋转了大约30度。我们认为，旋转触发了逐步扩大的磁场以上的灯丝爆发。为了测试这种情况下，我们研究扭曲的初始势场覆盖预先存在的磁通绳的效果，使用三维零$β$ MHD模拟。我们首先考虑一个相对简单和对称的系统，然后研究一个更复杂和不对称的磁位形，其光球通量分布和日冕结构由观测和位场外推指导。在这两种情况下，我们发现，扭曲导致的覆盖场的扩展。由于磁张力逐渐减小，磁绳准静态地适应变化的环境场，缓慢上升。一旦张力充分减小，就会出现明显的第二个演化阶段，其中磁通绳进入以强加速度为特征的不稳定状态。因此，我们的模拟提出了一个新的机制，在旋转的太阳黑子附近的喷发触发。

模拟宁静太阳中涡旋驱动的磁通量绳的形成与爆发

Formation and Eruption of a Vortex-driven Magnetic Flux Rope in the Simulated Quiet Sun

本研究通过辐射MHD模拟，揭示了宁静太阳中涡旋驱动磁通量绳的形成与爆发过程，发现其爆发特征微弱但结构相似，有助于理解此类隐蔽事件。

Data-constrained Model for Coronal Mass Ejections Using Graduated Cylindrical Shell Method

Coronal Mass Ejections (CMEs) are major drivers of extreme space weather conditions, this being a matter of serious concern for our modern technologically-dependent society. Development of numerical approaches that would simulate CME generation and propagation through the interplanetary space is an important step towards our capability to predict CME arrival times at Earth and their geo-effectiveness. In this paper, we utilize a data-constrained Gibson--Low (GL) flux rope model to generate CMEs. We derive the geometry of the initial GL flux rope using the Graduated Cylindrical Shell (GCS) meth…

A Transient Coronal Sigmoid in Active Region NOAA 11909: Build-up Phase, M-class Eruptive Flare, and Associated Fast Coronal Mass Ejection

In this article, we investigate the formation and disruption of a coronal sigmoid from the active region (AR) NOAA 11909 on 07 December 2013, by analyzing multi-wavelength and multi-instrument observations. Our analysis suggests that the formation of `transient' sigmoid initiated $\approx$1 hour before its eruption through a coupling between two twisted coronal loop systems. A comparison between coronal and photospheric images suggests that the coronal sigmoid was formed over a simple $β$-type AR which also possessed dispersed magnetic field structure in the photosphere. The line-of-sight phot…

Flux Rope Formation Due to Shearing and Zipper Reconnection

Zipper reconnection has been proposed as a mechanism for creating most of the twist in the flux tubes that are present prior to eruptive flares and coronal mass ejections. We have conducted a first numerical experiment on this new regime of reconnection, where two initially untwisted parallel flux tubes are sheared and reconnected to form a large flux rope. We describe the properties of this experiment, including the linkage of magnetic flux between concentrated flux sources at the base of the simulation, the twist of the newly formed flux rope and the conversion of mutual magnetic helicity in…

Ensemble simulations of the 12 July 2012 Coronal Mass Ejection with the Constant Turn Flux Rope Model

Flux-rope-based magnetohydrodynamic modeling of coronal mass ejections (CMEs) is a promising tool for the prediction of the CME arrival time and magnetic field at Earth. In this work, we introduce a constant-turn flux rope model and use it to simulate the 12-July-2012 16:48 CME in the inner heliosphere. We constrain the initial parameters of this CME using the graduated cylindrical shell (GCS) model and the reconnected flux in post-eruption arcades. We correctly reproduce all the magnetic field components of the CME at Earth, with an arrival time error of approximately 1 hour. We further estim…

根据多航天器观测、模拟和与数值模拟比较行星际日冕物质抛射的组成结构

Composition Structure of Interplanetary Coronal Mass Ejections From Multispacecraft Observations, Modeling, and Comparison with Numerical Simulations

我们提出了一个分析的铁离子组成的两个行星际日冕物质抛射在2007年5月21日至23日观察到的ACE和STEREO航天器的背景下的磁结构的喷出物通量绳，鞘区，和周围的太阳风流。这种分析是可能的，由于多航天器数据插值，重建和可视化的最新进展，以及从最近的MHD模拟磁击穿和磁通量消除CME启动的离子电荷状态建模的结果。我们使用这些进展来解释的ICME等离子体组合物的磁拓扑结构和CME的演变产生的具体功能。我们发现，在这两个数据和我们的MHD模拟，通量绳中心是相对较冷的，而电荷状态增强包围和跟踪通量绳。ICME的磁取向暗示了在喷发过程中的磁爆发式重联，这可以解释所观察到的铁增强物的空间位置正好在传统的磁绳磁特征之外和两个ICME之间。模拟和数据之间的详细比较更加复杂，但在第二磁通绳期间ACE和STEREO-A数据中高铁电荷状态的急剧增加与磁通抵消结果中的类似特征相对应。我们讨论了这种集成的原位数据分析和建模方法的前景，以推进我们的统一CME到ICME演变的理解。

Evolution of a Streamer-Blowout CME as Observed by Imagers on Parker Solar Probe and the Solar Terrestrial Relations Observatory

Context: On 26-27 January 2020, the wide-field imager WISPR on Parker Solar Probe (PSP) observed a coronal mass ejection (CME) from a distance of approximately 30 solar radii as it passed through the instrument's 95 degree field-of-view, providing an unprecedented view of the flux rope morphology of the CME's internal structure. The same CME was seen by STEREO, beginning on 25 January. Aims: Our goal was to understand the origin and determine the trajectory of this CME. Methods: We analyzed data from three well-placed spacecraft: Parker Solar Probe (PSP), Solar Terrestrial Relations Observator…

An improved MHD simulation of the 2006 December 13 coronal mass ejection of active region NOAA 10930

We present a magnetohydrodynamic (MHD) simulation of the coronal mass ejection (CME) on 13 December 2006 in the emerging delta-sunspot active region 10930, improving upon a previous simulation by Fan (2016) as follows. (1) Incorporate an ambient solar wind instead of using a static potential magnetic field extrapolation as the initial state. (2) In addition to imposing the emergence of a twisted flux rope, also impose at the lower boundary a random electric field that represents the effect of turbulent convection, which drives field-line braiding and produces resistive and viscous heating in t…

椭圆柱形磁通绳模型在日冕物质抛射重构中的推广

Generalization of Elliptical-Cylindrical Flux Rope Models for ICME Reconstruction

本文提出一种改进的椭圆柱形磁通绳模型，通过分离几何配置与磁场拟合，提升ICME重构的精度和物理一致性。

内日球层行星际日冕物质抛射的湍流特性：对质子β和磁通量绳结构的依赖性

Turbulence Properties of Interplanetary Coronal Mass Ejections in the Inner Heliosphere: Dependence on Proton Beta and Flux Rope Structure

本研究分析内日球层ICMEs的磁场涨落功率谱，发现大尺度谱特性由通量绳结构主导，过渡-动力学特性受低质子β影响，而惯性范围谱指数保持约-5/3，表明湍流标度具有系统无关性。

通量浮现触发的日冕物质抛射模式中的通量绳稳定性和大气层结

On Flux Rope Stability and Atmospheric Stratification in Models of Coronal Mass Ejections Triggered by Flux Emergence

通量出射被广泛认为在日冕物质抛射的起始中起着重要的作用。Chen-Shibata（2000）模型解决了新兴通量和通量绳喷发之间的联系，可以通过数值计算来研究通过光球的新兴通量如何影响预先存在的日冕通量绳的喷发。模型的初始条件和重联微观物理的敏感性进行了研究与参数的研究。特别是，我们的目标是了解在X点坍缩的背景下的日冕通量绳的稳定性和边界驱动的影响，在未分层和分层的大气。在没有驾驶的情况下，我们评估X点附近的波的行为。应用边界驱动技术，研究了重联微物理和大气层结对爆发的影响。我们发现，陈柴田平衡可以是不稳定的X点崩溃，即使在没有驱动，由于波积累在X点。然而，可以通过降低等离子体的可压缩性来稳定平衡，这允许小振幅波通过X点而不累积。通过光球边界驱动的模拟，评估了重联微物理和大气层结对所产生动力学的影响：我们表明系统的演化主要由全球磁场的结构决定，对磁重联的微物理几乎不敏感;在分层大气中，我们发现了一种新的机制，周期性的行为，在重联网站背后的上升通量绳作为一个可能的解释类似的现象，在太阳和恒星耀斑观察。