Precursors of the Forbush Decrease on December 14, 2006 observed with the Global Muon Detector Network (GMDN)
我们分析了2006年12月14日全球μ子探测器网络观测到的福布什减少（FD）的前兆。一个强烈的磁暴也记录在这个FD与峰值Kp指数为8+。通过使用“二维地图”的宇宙线强度后，删除的贡献，从周日各向异性，我们成功地提取清晰的签名的前兆。该事件的一个显着特征是，在风暴突然开始（SSC）爆发前一天多首次记录到弱损失锥特征。这表明损失锥前兆出现在太阳日冕物质抛射（CME）爆发后7小时，此时行星际日冕物质抛射（ICME）驱动的行星际激波位于距离太阳0.4天文单位处。我们发现，根据地球的自转，网络中的多个探测器连续观测到了前兆，并证实了前兆在太空中连续存在。这一前兆的较长提前时间（15.6小时）几乎是典型值的两倍，表明IMF在这一事件中比IMF湍流假设的典型功率谱更安静。SSC开始时损失锥各向异性的幅度（-6.45%）是FD大小的两倍以上，表明IP冲击后面的最大强度下降远大于在该事件中地球记录的FD大小。我们还发现，从向阳IMF方向的过剩强度清楚地观察到在10小时前的SSC发病。它表明，这种过剩的强度是一致的测量粒子加速迎面碰撞接近冲击波。这是第一次用μ子探测器详细观测到冲击波反射粒子的前兆。
2010-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
CMEs and SEPs During November-December 2020: A Challenge for Real-Time Space Weather Forecasting
日冕物质抛射（CME）和太阳高能粒子（SEP）的预测是空间天气预测的核心问题。近年来，对空间天气预测的兴趣已经扩大到包括对地球以外其他行星的影响以及散布在日光层的航天器。从这个意义上说，空间天气科学的范围现在涵盖了整个日光层系统，对太阳瞬变的多点测量可以为预测模型提供有用的见解和验证。在这项工作中，我们的目标是分析2020年底发生的两次爆发性耀斑（即11月29日的M4.4耀斑和12月7日的C7.4耀斑）之间的整个日光层内部环境。这段时间特别有趣，因为STEREO-A航天器位于日地线以东约60°处，使我们有机会利用拉格朗日L1和L5点的遥感观测作为输入，测试“360°预测”的能力。我们模拟的CME，在我们感兴趣的时期和SEP的冲击加速使用WSA-Enlil-SEPMOD建模链和四套输入参数，形成一个“迷你合奏”期间喷出。我们使用包括地球和火星在内的六个地点的原位观测来验证我们的结果。我们发现，尽管模型的架构和假设产生了一些限制，CME和冲击加速SEP可以合理地研究和预测，至少在几十度远离喷发现场使用这里采用的预测工具。
2022-05-05 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Geometric Triangulation of Imaging Observations to Track Coronal Mass Ejections Continuously Out to 1 AU
我们描述了一种几何三角测量技术，根据成像观测构建的时间延长图，连续跟踪日光层中的日冕物质抛射（CME），并预测其对地球的影响。利用STEREO的立体成像观测，该技术可以确定CME的传播方向和径向距离，从它们在日冕中诞生一直到1 AU。该方法的有效性证明其应用于2008年12月12日CME，表现为磁云（MC）在地球上的原位测量。预测的到达地球的时间和径向速度很好地证实了在MC周围的现场观测。我们的方法揭示了非径向运动和速度变化的日冕物质抛射在很大的距离在日光层。它还将现场测量的磁绳结构与成像观测中的CME暗腔联系起来。该技术的实施，预计将成为一个例行的可能性，在未来，可能表明一个实质性的进展，在日冕物质抛射研究以及空间天气预报。
2010-01-08 astro-ph.SR
The Solar Origin of an Intense Geomagnetic Storm on 2023 December 1st: Successive Slipping and Eruption of Multiple Magnetic Flux Ropes
本研究分析2023年11月28日太阳爆发引发强地磁暴的起源，发现三个磁通量绳的连续滑移与相互触发爆发，并指出CME间相互作用可能是其显著地磁有效性的关键因素。
2024-05-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Statistical Analysis of the Relation between Coronal Mass Ejections and Solar Energetic Particles
为了提高对太阳高能粒子（SEP）事件的预报能力，需要更好地了解日冕物质抛射（CME）与SEP事件之间的关系。在这里，我们提出了一个关于CME源位置和速度的SEP发生和时间尺度的统计研究，考虑了2006年12月至2017年10月期间发生的所有257个快速（$v_{CME}$ $\ge$ 900 km/s）和宽（角宽度$\ge$ 60 $^{\circ}$）CME。我们将它们与SEP事件在能量超过10兆电子伏。对每个日冕物质抛射源区的分析表明，如果日冕物质抛射起源于相对于观测者的E20-W100经度，那么日冕物质抛射更经常伴随SEP事件。然而，如果CME为$<$ 2000 km/s，则SEP事件仍可能不存在。对于相关的CME-SEP对，我们根据Kahler（2005，2013）计算每个SEP事件的三个时间尺度;即开始时间（TO），上升时间（TR）和持续时间（TD）。它们与CME源区相对于帕克螺旋足点的经度（$ΔΦ$）和$v_{CME}$相关。TO往往是$|ΔΦ|$ $<$ 60 $^{\circ}$的缩写。TR和TD的这种趋势较弱。SEP时间尺度仅与$v_{CME}$弱相关。TR和TD与$v_{CME}$的正相关性见于连接不良（大$|ΔΦ|$）事件。此外，对于小$|ΔΦ|$事件，TO似乎与$v_{CME}$呈负相关。
2020-07-16 astro-ph.SR physics.space-ph
The Double-Bubble CME of the 2020 December 14 Total Solar Eclipse
日全食继续为探索日冕的磁拓扑结构和研究诸如日冕物质抛射（CME）等动态事件提供宝贵的平台-与目前任何其他方法相比，日全食在更大的空间连续范围内具有更高的空间分辨率。在这封信中，我们提出了从太阳表面到超过5个太阳半径的“双泡”CME结构的完整范围的观测结果，如在2020年12月14日TSE期间捕获的。它通过日冕的演变是从两个观测点记录下来的，它们的全食时间相隔13分钟。日食观测得到了大量天基观测的补充，包括：SDO/AIA和STEREO-A/EUVI的太阳盘和低日冕的极紫外观测，SOHO/LASCO-C2的白光日冕观测，STEREO-A/WAVES和WIND/WAVES的无线电，以及GOES-16的X射线。我们还描述了磁场与位场源表面模型。这个CME事件本身特别有趣，因为它展示了导致双气泡结构的日珥通道和活动区域之间的相互作用。尽管有过多的天基观测，但只有日食数据能够提供适当的背景来连接这些观测，并对这种独特的CME进行详细研究。
2021-06-08 astro-ph.SR
Heliospheric Observations of STEREO-Directed Coronal Mass Ejections in 2008--2010: Lessons for Future Observations of Earth-Directed CMEs
我们提出了一个日冕物质抛射（CME）的研究，影响了2008年1月至2010年初的STEREO航天器之一。我们把我们的研究集中在20 CME的观测远程的太阳层成像仪（HI）板载的其他STEREO航天器到大日心距离。我们比较了固定披和调和平均（HM）拟合方法的预测，这只是不同的假设几何的CME。有可能利用这些技术从遥感观测中确定日冕物质抛射的传播方向、到达时间和最终速度，并与现场测量结果进行比较。我们发现的证据表明，对于大视角，HM拟合方法预测的CME方向更好。然而，这可能是由于这样一个事实，即只有宽CME可以成功地观察到当CME传播超过100度从观测航天器。总共有八个日冕物质抛射，起源于一个立体声航天器看到的肢体后面，可以跟踪，它们到达另一个立体声航天器的时间可以成功预测。这包括CME，例如2009年12月4日和2010年4月9日的事件，这些事件是在距离其传播方向130度的地方观察到的。因此，我们预测，一些地球指向的日冕物质抛射将被观测到的HI，直到2013年初，当地球和STEREO航天器之一之间的分离将类似于分离的两个STEREO航天器在2009 - 2010年。
2012-05-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Interplanetary Rotation of 2021 December 4 CME
结合多航天器观测与低日冕数值模拟，研究2021年12月4日CME的行星际旋转，揭示太阳风速度差异及CIR导致其磁通量绳轴取向改变。
2024-10-28 astro-ph.SR physics.space-ph
Modeling the thermodynamic evolution of Coronal Mass Ejections (CMEs) using their kinematics
早期对日冕物质抛射（CME）的研究，主要是利用遥感和现场观测，试图确定CME的某些内部性质，这些性质局限于一定的位置或一定的时间。为了理解日冕物质抛射在日球传播过程中内部热力学状态的演化，我们改进了自相似磁绳内态（FRIS）模型，该模型受到日冕物质抛射的传播和膨胀速度分布的约束.我们将该模型应用于2008年12月12日爆发的CME，并探讨了CME的内部状态。结果表明，随着CME远离太阳，CME等离子体的多变指数从1.8逐渐减小到1.35，表明CME在到达绝热状态之前释放热量，然后吸收热量。我们进一步估计了日冕物质抛射的熵变和加热率。我们还发现CME内部的热力是CME膨胀的内在驱动力，而洛伦兹力阻止了CME的膨胀。当CME远离太阳时，极向运动引起的离心力以最快的速度减小，而洛伦兹力的减小速度略快于热压力。我们还讨论了模型的局限性和近似的研究。
2018-08-21 astro-ph.SR
Coronal Mass Ejection Mass, Energy, and Force Estimates Using STEREO
理解日冕物质抛射（CME）的能量学和动力学一直是一个长期存在的问题，虽然以前的观测估计已经作出，这样的研究一直受到CME质量的巨大不确定性。在这里，日地关系天文台（STEREO）COR 1和COR 2日冕仪的两个有利位置被用来准确估计2008年12月12日CME的质量。根据CME锋面的三维位置得到的加速度估计值与质量估计值相结合，计算了CME演化不同阶段的动能和驱动力的大小。在超过~10 R_sun时，CME渐近地接近3.4 \pm 1.0 × 10^15 g的质量。动能在~3 R_sun时初始上升到6.3 \pm 3.7x10^29 erg，超过此值后，在~18 R_sun时稳定上升到4.2 \pm 2.5x10^30 erg。动力学由早期的强加速阶段描述，在~3 R_sun时由3.4 \pm 2.2x10^14 N的峰值力主导，之后在~7-18 R_sun之间产生3.8 \pm 5.4x10^13 N的力。这些结果与磁场（洛伦兹）力作用于<7 R_sun的日心距离一致，而太阳风拖曳力在更大的距离（>7 R_sun）占主导地位。
2012-04-20 astro-ph.SR
Changes of the optical spectrum of the hypergiant $ρ$ Cas due to a shell ejection in 2013
利用特殊天体物理观测台6米口径望远镜（光谱分辨率为R $\ge$ 60000）对黄色超巨星$ρ$ Cas进行光谱监测，发现了2013年物质抛射后其扩展大气运动状态的新特征。探测到H $α$谱线的轮廓发生了重大变化：该谱线在2014年的光谱中第一次有了加倍的核心，在2017年12月13日出现了逆天鹅座P的轮廓，并在2017年8月6日和2017年9月5日再次加倍，但其核心强烈地向更长的波长移动，表明物质的快速流入。2017年首次检测到将强低激发反射谱分为三个组分。H $α$谱线的演化与分裂峰之间没有相关性。振幅约为10 km/s的脉动状变化仅是对称的弱和中等强度吸收线的特征。在2013年获得的光谱的长波长部分可以识别铁族元素的壳发射，其强度下降，直到2017年完全消失。在CaII的H和K线的核心没有发射的情况下，在这些线的翅膀中可以看到壳金属的发射。
2018-08-01 astro-ph.SR
How Does Magnetic Reconnection Drive the Early Stage Evolution of Coronal Mass Ejections?
理论上，日冕物质抛射运动学与日冕中的磁重联过程有关。然而，目前对这种关系的定量理解仅基于对少数事件的分析。在这里，我们报告了2010年8月至2013年12月的60个CME耀斑事件的统计研究。我们调查的CME和磁重联在低日冕的爆发的早期阶段的运动学特性，结合从STEREO的临边观测与同时在磁盘上的意见，从SDO。对于SDO观测到的42个事件的重联率由耀斑带扫过的磁通量来评估，我们发现CME峰值加速度和重联率峰值之间有很强的相关性。此外，相对较快的日冕物质抛射（> 600 km/s）的最大速度与重联通量呈正相关，但在较慢的日冕物质抛射中没有发现这种相关性。时滞相关分析表明，CME加速相对于重联率的时滞分布呈现出三个峰值，大约相隔10分钟，平均而言，加速导致的事件具有较小的重联率。我们进一步比较了CME总机械能与当前表中的估计能量。比较表明，对于小耀斑事件，在电流片单独重联是不够的燃料CME。研究结果表明，耀斑重联可能主导了快速CME的加速，但对于慢CME和弱重联事件，其他机制可能更重要。
2020-03-24 astro-ph.SR physics.space-ph
Magnetic Field Structures Triggering Solar Flares and Coronal Mass Ejections
太阳耀斑和日冕物质抛射是我们太阳系中最具灾难性的爆发，已知它们会影响地球环境和基础设施。然而，由于对它们的触发机制仍然没有充分的了解，我们预测太阳爆发和预测空间天气的能力受到很大的阻碍。尽管已经提出了各种模型来确定太阳爆发的开始，但能够触发这些爆发的磁性结构的类型仍然不清楚。在这项研究中，我们解决了这个问题，通过系统地调查各种各样的磁结构的三维磁流体动力学模拟的非线性动力学。因此，我们确定了两种不同类型的小磁结构有利于太阳爆发的发生。这些结构应出现在磁极性反转线（PIL）附近，包括与PIL上的主磁场的势分量或非势分量反向的磁通量。此外，我们分析了两个大耀斑，2006年12月13日的X级耀斑和2011年2月13日的M级耀斑，使用Hinode卫星提供的成像数据，我们证明了它们符合模拟预测。这些结果表明，预测太阳爆发是可能的，与复杂的观测太阳磁场，虽然提前时间必须限制的时间尺度变化的小磁结构。
2012-10-01 astro-ph.SR
Solar source of energetic particles in interplanetary space during the 2006 December 13 event
2006年12月13日发生了一次X3.4级的太阳耀斑和一次快速的晕日冕物质抛射（CME），伴随着在近地空间和地面上记录到的高能量粒子流。我们的目的是提供一个主要的太阳高能粒子（SEP）事件的耀斑加速的证据。我们首先介绍ACE/EPAM，GOES和Apatity中子监测仪的观测结果。结果表明，初始粒子释放时间与耀斑发射时间一致，粒子注入过程中，谱变软，各向异性变弱，表明加速源由局限的日冕位置转变为广泛的行星际日冕物质抛射驱动的激波。然后，我们描述了一个全面的研究相关的耀斑活动区。利用HINODE/SOT和SOHO/MDI磁象资料，以磁通量变化率的形式，推断耀斑的磁重联率。这在时间上与微波辐射相关，表明耀斑磁重联和非热粒子加速之间存在物理联系。结合来自怀柔/NOAC、Culgoora/IPS、Learmonth/Rendezvous和WAVES/WIND的无线电频谱仪数据，可以得到从几GHz到几kHz的连续和持久的无线电爆发。利用怀柔/NOAC的光球矢量磁图和非线性无力场（NFFF）重建方法，得到了爆发后短期内的三维磁场位形。此外，我们还计算了日冕场线延伸到几个太阳半径使用的位场源面（PFSS）模型。所谓的III-1型爆发和磁场配置都表明，开放磁力线从耀斑活动区延伸到行星际空间，使加速和带电粒子逃逸。
2013-05-24 astro-ph.SR
Confirmation of a recent bipolar ejection in the very young hierarchical multiple system IRAS 16293-2422
我们提出并分析了两个新的高分辨率（约0.3弧秒），高灵敏度（约50 μ J束-1）甚大阵列3.6厘米的观测IRAS 16293-2422在2007年8月和2008年12月。最近在这个系统中检测到的A2 α和A2 β分量仍然存在，并且以30-80 km s-1的预计速度大致对称地远离源A2。这证实了A2 α和A2 β是由于最近从A2的双极喷射而形成的。长期以来，人们一直知道在低质量的年轻恒星中会发生强大的双极喷射，但据我们所知，这是第一次从一开始就观察到如此戏剧性的喷射。在合理的假设下，即在无线电波段探测到的通量是光学上薄的自由-自由发射，我们可以估计出每个喷出物的质量大约为10^-8兆太阳。如果喷出物是由于原恒星的质量损失增加，同时吸积增加而产生的，那么IRAS 16293-2422的总光度应该在至少几个月的时间里增加了10-60%。在A2 α和A2 β之间，分量A2再次出现，并且发现A2和A1之间的相对位置角自2003-2005年以来显著增加。这强烈地暗示A1是一颗原恒星，而不是一个激波特征，并且A1/A2对是一个紧密的双星系统。因此，包括组分B在内，IRAS 16293-2422似乎是一个非常年轻的分层多重系统。
2010-02-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the magnetic field evolution of interplanetary coronal mass ejections from 0.07 to 5.4 au
Austrian Space Weather Office, GeoSphere Austria（奥地利空间天气办公室，GeoSphere奥地利）；Institute of Physics, University of Graz（格拉茨大学物理研究所）；Goddard Planetary Heliophysics Institute, University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩分校戈达德行星日球物理学研究所）；Heliophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心日球物理学科学部）；Community Coordinated Modeling Center, NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心社区协调建模中心）；Imperial College London（帝国理工学院伦敦）
本研究通过更新ICME目录，揭示了ICME磁场从太阳到日球层的演化规律，提出幂律模型描述磁场变化，并指出太阳活动区磁场与ICME磁场的关联。
2026-03-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Constraining the Mass and the Non-Radial Drag Coefficient of a Solar Coronal Mass Ejection
几十年的观测表明，日冕物质抛射可以偏离纯粹的径向轨道，但对于这些偏离的原因还没有达成共识。许多理论将日冕物质抛射的偏转归因于磁力。我们开发了ForeCAT（Kay et al. 2013，Kay et al. 2015），这是一种完全基于磁力的CME偏转模型，忽略了任何重连效应。在这里，我们将ForeCAT预测与2008年12月12日CME观测到的偏转进行比较，发现ForeCAT可以准确地再现观测结果。多个观测结果表明，这一日冕物质抛射在纬度上偏转了近30°（Byrne等人，2010年，Gui等人，2011年），在经度上偏转了4.4°（Gui等人，2011年）。根据观测结果，我们能够约束所有ForeCAT输入参数（初始位置，径向传播速度和膨胀），除了CME质量和影响CME运动的阻力系数。通过最小化ForeCAT结果和观测值之间的约化卡方$χ^2_ν$，我们确定了4.5x10 $^{14}$和1x10 $^{15}$ g之间的可接受质量范围，阻力系数小于1.4，质量和阻力系数的最佳拟合为7.5x10 $^{14}$ g和0。ForeCAT对磁场背景很敏感，我们还能够限制安静太阳磁场下降的速率，使其与位场源表面模型相似或下降稍慢。
2015-03-02 astro-ph.SR
The Kinematics and Morphology of Solar Coronal Mass Ejections
太阳日冕物质抛射（CME）是太阳等离子体和磁场向日冕和行星际空间的大规模喷发。它们是地球和日光层其他地方不利空间天气的最重要驱动因素，因此了解控制其爆发和传播的物理学非常重要。然而，CME的扩散形态和瞬态性质使得它们难以使用传统的图像处理技术来识别和跟踪。在这篇论文中，我们详细讨论了利用多尺度图像处理技术来识别和跟踪日冕物质抛射锋面的方法。与当前CME目录中使用的技术相比，CME锋面的椭圆特征用于确定CME运动学和形态学，其精度更高，并且正在努力使该过程自动化，以应用于大量CME观测以供未来分析。研究发现，日冕物质抛射并不是简单地经历恒定的加速度，而是在其传播的早期往往表现出更高的加速度。CME的角宽度也会随着它们的传播而改变，通常会随着距离太阳的高度而增加。然而，这些结果是从天空平面测量得出的，没有对真实的CME几何形状和方向如何影响观察到的运动学和形态学进行校正。随着STEREO航天器独特的双视角的出现，多尺度方法被扩展到椭圆连接点技术，以便在三维中重建CME的前部。将这种技术应用于2008年12月12日的地球定向CME，可以准确确定其真实的运动学和形态学，并且发现CME在向地球传播时经历了早期加速，非径向运动，角宽度膨胀和太阳风的气动阻力。
2012-02-17 astro-ph.SR
Influence of Solar Polar Magnetic Fields on the Propagation of Coronal Mass Ejection
National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家空间科学中心）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Harbin Institute of Technology, Shenzhen（哈尔滨工业大学（深圳））；Peking University（北京大学）
本研究通过数值模拟揭示极区磁场变化对CME传播的影响，发现增强磁场可减缓CME传播速度并减小其体积，同时在远距离处产生强约束效应。
2026-03-05 astro-ph.SR
Direct First PSP Observation of the Interaction of Two Successive Interplanetary Coronal Mass Ejections in November 2020
我们研究了帕克太阳探测器（PSP）在2020年11月29日至12月1日期间原位探测到的两次行星际日冕物质抛射（ICME）内部磁结构演化过程的影响。ICME的来源是在太阳上用极紫外线远距离观测的，随后用白光追踪到它们的日冕对应物。这一时期是特别感兴趣的社区，因为它已被确定为第一个广泛的太阳高能粒子事件的太阳周期25。在PSP观测这些大尺度磁结构期间，各种太阳和日光层专用航天器在整个日光层内部的分布使得能够全面分析这些结构的内部演化和拓扑结构。通过组装不同的模型和技术，我们确定了两个连续的ICME之间的相互作用的签名和其内部结构的影响。我们使用多航天器观测结合遥感正演模拟技术，数值传播模型，和原位重建技术。结果，从充分的和解，表明，这两个CME是在PSP附近的互动。因此，我们确定的物理过程的基础上，与两个CME的相互作用和碰撞的原位观测。我们还扩展了磁通绳建模和原位重建技术，将老化和膨胀的影响，在扭曲的内部磁结构，并探讨这两种影响的ICME的磁配置的影响。
2022-01-26 astro-ph.SR
A Transient Coronal Sigmoid in Active Region NOAA 11909: Build-up Phase, M-class Eruptive Flare, and Associated Fast Coronal Mass Ejection
在这篇文章中，我们通过分析多波长和多仪器观测，研究了2013年12月7日活动区（AR）NOAA 11909的冠状S形的形成和破坏。我们的分析表明，形成“瞬态”乙状结肠发起$\approx$ 1小时前，其喷发通过两个扭曲的冠状环系统之间的耦合。日冕和光球图像之间的比较表明，日冕S形形成在一个简单的$β$型AR，也具有分散的磁场结构的光球。的视线光球磁图还揭示了移动的磁功能，小规模的磁通量取消事件附近的PIL，和整体磁通量取消在延长喷发前的阶段，这表明系绳切割重连对建立的磁通绳的作用。乙状结肠的破裂伴随着双带喷发的M1.2耀斑（SOL 2013 -12- 07 T07：29）。在射频，我们观察到III型和II型爆发在米波长的脉冲阶段的耀斑。磁绳的成功爆发导致SOHO/LASCO视场中的快速日冕物质抛射（线速度为$\approx$ 1085 km s-1）。在耀斑的演化过程中，我们清楚地观察到典型的“S形到拱状”的转变。在耀斑的脉冲相开始之前，通量绳经历了一个缓慢的上升（$\approx$ 15 km s-1），随后转变为快速喷发（$\approx$ 110 km s-1）。磁绳的两相演化分别与M级耀斑的软X射线前兆和脉冲相发射表现出时间关联，从而指向磁重联和早期CME动力学之间的反馈关系。
2021-05-02 astro-ph.SR
On the Determining Physical Factor of Jet-Related Coronal Mass Ejection's Morphology in the High Corona
本文通过统计16个喷流相关CME事件，发现其形态可能由暗条长度和扇-脊结构的初始磁零点高度决定，其中气泡状分量源于闭合环膨胀，喷流状分量源于开放场等离子体延伸。
2024-04-30 astro-ph.SR
Estimating Coronal Mass Ejection Mass and Kinetic Energy by Fusion of Multiple Deep-learning Models
New Jersey Institute of Technology（新泽西理工学院）；King Saud University（沙特国王大学）
本文提出 DeepCME 方法，通过融合 ResNet、InceptionNet 和 InceptionResNet 三个深度学习模型，首次利用 LASCO C2 图像估计日冕物质抛射的质量和动能，实验表明融合模型显著降低了平均相对误差。
2023-12-04 astro-ph.SR cs.LG physics.space-ph
Benchmarking CME Arrival Time and Impact: Progress on Metadata, Metrics, and Events
准确预报日冕物质抛射（CME）到达地球的时间和随后的地磁影响是空间天气预报机构的一个重要目标。最近，CME到达和影响工作团队在定义社区商定的指标和验证方法以评估CME建模能力的当前状态方面取得了重大进展。这将使社区能够量化我们当前的能力，并跟踪模型随时间的进展。首先，社区必须集中精力收集必要的元数据，以确保结果的透明度和可重复性。关于CME到达和影响，我们已经确定了6种不同的元数据类型：3D CME测量，模型描述，模型输入，CME（非）到达观测，模型输出数据和度量以及验证方法。其次，工作组还确定了一个验证时间段，将考虑以下两个期间内的所有事件：2011年1月1日至2012年12月31日和2015年1月至2015年12月31日。这两个时期总计约100次击中地球事件和大量的未命中事件。考虑时间段将消除选择事件时的任何偏差，事件集将代表不会因用户选择而产生偏差的样本集。最后，我们定义了CME到达和影响工作团队将关注的基本指标和技能分数。
2018-11-26 astro-ph.SR physics.space-ph
Relationship between prominence eruptions and coronal mass ejections during solar cycle 24
本研究利用AIA和LASCO数据分析了第24太阳活动周1225个日珥爆发（PEs）与日冕物质抛射（CMEs）的关系，发现54%的PEs与CMEs关联，且日珥在更高高度演变为CME亮核，证实两者为同一结构。
2025-05-30 astro-ph.SR
On the analysis of eruptive events with non-radial evolution
本文通过改进的跟踪框架和拓扑路径方法分析2010年12月16日大幅偏转的日珥-日冕物质抛射事件，发现偏转由磁力线通道效应主导，验证了拓扑路径作为预测强偏转事件传播方向诊断工具的潜力。
2025-08-25 astro-ph.SR physics.space-ph
Dynamics of baryon ejection in magnetar giant flares: implications for radio afterglows, r-process nucleosynthesis, and fast radio bursts
本研究通过球对称相对论流体动力学模拟探究磁陀星巨耀发的重子抛射动力学，验证其抛射物性质与观测相符，指出其可作为重r过程核合成源并伴随短光学暂现，对快速射电暴相关研究有启示。
2024-02-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modelling non-radially propagating coronal mass ejections and forecasting the time of their arrival at Earth
本研究通过两次太阳爆发事件，考察低日冕中非径向传播方向对CME到达地球时间的影响，发现使用GCS拟合在递增高度上的参数作为EUHFORIA输入可显著提高预报精度。
2024-07-24 astro-ph.SR
Development of Solar Flares and Features of the Fine Structure of Solar Radio Emission
在分米和厘米波长范围内出现太阳射电爆发精细结构不同要素的原因，已根据地面和卫星观测的所有现有数据确定。在某些现象中，快速脉动，斑马结构，纤维爆发和尖峰几乎同时被观察到。选择了两种现象来说明射电辐射的脉动是由在磁重联区域加速的粒子引起的，斑马结构是在一个源中激发的，例如快速粒子的磁阱。在2004年12月1日的现象中，不寻常的纤维爆发，斑马结构和尖峰的复杂组合与一个单一的来源有关，一个在日冕物质抛射后形成的磁岛。
2017-11-20 astro-ph.SR
Spatially Resolved Ultraviolet Spectroscopy of the Great Dimming of Betelgeuse
明亮的超巨星参宿四（猎户座阿尔法，HD 39801）在2019年12月和2020年第一季度经历了视觉变暗，达到历史最低值2020年2月7日$-$ 13。在2019年9月至11月期间，在光学变暗事件之前，光球正在扩大。与此同时，空间分辨紫外光谱使用哈勃太空望远镜/空间望远镜成像光谱仪显示，紫外光谱和镁II线发射从色球在南半球的恒星大幅增加。此外，从光谱和C II诊断推断的温度和电子密度也在这个半球增加。这些变化发生在大调光事件之前。Mg II k线剖面的变化表明，从2019年9月到2019年11月，物质因脉冲或声震的通过而向外移动。看来，这种非同寻常的流出物质的恒星，可能是由对流光球元素，是加强了一致的向外运动在这一阶段的$\sim$ 400天的脉动周期。这些紫外线观测似乎提供了光球层中已知的大型对流单体与2019年12月成像的南半球尘埃云冷却形成的质量喷射事件之间的联系，并导致参宿四在2020年2月的异常光学变暗。
2020-08-11 astro-ph.SR
Kilometric type II radio emissions in Wind/WAVES TNR data and association with interplanetary structures near Earth
本研究利用Wind/WAVES TNR数据在一个太阳活动周内识别出134个千米波II型射电事件，发现其与含双向电子且速度更快的ICMEs高度相关，更易引发强烈地磁暴，证明TNR数据对事件分析和激波预测具有重要价值。
2023-11-23 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Observational features of equatorial coronal hole jets
被称为“冕洞喷流”的等离子体的准直喷射通常在极冕洞中观察到。然而，这种日冕喷流不仅是极冕洞的一个特殊特征，而且也可以在日射纬度较低的冕洞中找到。在本文中，我们提出了一些意见的“赤道冕洞喷流”由STEREO/SECCHI仪器提供的数据在2007年3月和2007年12月期间。通过要求在COR 1和EUVI仪器中至少有一些能见度来选择喷射事件。我们报告了15个喷流事件，并讨论了它们的主要特征。对于一个事件，抬升速度已被确定为约200 km/s，而减速率似乎约为0.11 km/s2，小于太阳引力。喷流的平均可见时间约为30分钟，与极地地区观测到的喷流一致。根据目前的数据集，我们暂时得出结论，有没有实质性的物理差异极和赤道冕洞喷流。
2010-02-10 astro-ph.SR
Factors Affecting The Intensity of Solar Energetic Particle Events
本文对可能影响太阳高能粒子（SEP）事件的日冕物质抛射（CME）驱动冲击的环境和源因子的影响进行了更新。通过对第23太阳周所有大SEP事件的研究，证实了文献[1]中CME相互作用引起的强度变化。大的SEP事件被分为两组，一组与CME运行到其他CME，另一组与CME运行到周围的太阳风。与CME相互作用的SEP事件通常具有较高的强度。还讨论了冕洞对SEP强度的影响等新的可能性。例如，在一个连接良好的喷发和太阳盘中心之间存在一个大的冕洞，可能会因为CME和冕洞之间的相互作用而使冲击波连接不良。这一点可以用2004年12月3日的SEP事件来说明，该事件比相关的CME的开始延迟了大约12小时。在太阳上没有其他事件可以与SEP发作相关联。这一事件是一致的冕洞相互作用的可能性，影响的CME的连通性，产生SEP，因此SEP事件的强度。
2011-09-13 astro-ph.SR
Coronal Behavior Before the Large Flare Onset
耀斑是我们太阳系中的一个主要爆炸事件。它们通常伴随着日冕物质抛射，有可能引发地磁暴。有各种各样的研究旨在预测耀斑可能发生的时间和地点。这些研究主要集中在耀斑爆发前的光球和色球活动。本文研究了2006年12月13日著名的大耀斑爆发前的日冕特征。本文利用太阳和日光层天文台（SOHO）/极紫外成像望远镜（EIT）、太阳和日光层成像光谱仪（EIS）和X射线望远镜（XRT）的观测资料，讨论了耀斑爆发前大尺度（约100弧秒）的日冕特征。结果表明：（1）耀斑爆发前，活动区及其周围的上升气流开始增长，增长速度约为10 ~ 30 km /s/d。2)在耀斑爆发前几个小时，可以清楚地观察到不断膨胀的日冕环。3)软X射线和EUV强度逐渐降低。4)耀斑后上升气流进一步增强。从这些观测到的特征，我们得出结论，低密度的活动区环的外部扩张的耀斑爆发前一天，和高密度的内部扩张的爆发前几个小时。
2014-08-12 astro-ph.SR
Interchange reconnection associated with a confined filament eruption: Implications for the source of transient cold-dense plasma in solar winds
在现场观测的资料中，偶尔也能在太阳风中探测到冷密等离子体，但冷密等离子体的来源一直是个谜。闭合场与邻近的开放场之间的交换重联（IR）对太阳风的形成有重要作用。我们在2014年12月24日呈现了一个与喷烟状日冕物质抛射（CME）相关的受限丝状喷发。由于连续的磁通量抵消和出现，暗条经历了连续的激活，最终爆发。被限制的爆发丝状体表现出明显的解捻运动，并且大部分丝状体物质回落。在爆发期间，一些微小的斑点从被限制的灯丝体中逃逸出来，沿着新形成的开放场线扎根在灯丝的南端，一些明亮的等离子体从灯丝的北端流向附近开放场的偏远地点。新形成的开阔磁力线向南移动，并有多个分支。类似于泡芙的CME也显示出多个明亮的锋面和明显的南移。结果表明，在爆发暗条的封闭场和附近的开放场之间存在着间歇性的红外辐射，它释放出一部分暗条物质（团块），形成了喷烟状的CME。我们认为，红外线提供了一个可能的来源，冷稠密的等离子体在太阳风。
2017-03-28 astro-ph.SR
The Nature of CME-Flare Associated Coronal Dimming
日冕物质抛射（CME）通常伴随着日冕变暗，在极紫外（EUV）和软X射线观测中很明显。变暗的位置有时被认为是爆发通量绳的足迹。随着发射材料在电晕中膨胀，降低的等离子体密度导致在光谱和辐照度测量中观察到的发射减少。因此，变暗的特征可能反映了CME在喷发早期的性质。在这项研究中，我们分析了2011年12月26日的耀斑，CME和日冕变暗事件。我们使用的数据从大气成像组件（AIA）的太阳动力学天文台（SDO）的磁盘观测的调光，并分析所拍摄的图像EUVI，COR 1，和COR 2板载的日地关系天文台获得的高度和速度的相关日冕物质抛射体观测的肢体。我们还测量了耀斑观测的磁重联率。变暗发生在耀斑带旁边的几个位置，并且在多个EUV通带中观察到。快速变暗开始于快速重联和CME加速之后，其演化很好地跟踪了CME高度和耀斑重联。调光的空间分布表现出快速增长的深调光核心，它们的光变曲线与CME高度轮廓近似成线性比例。从调光分析中，我们推断了日冕物质抛射的膨胀过程，并估计了日冕物质抛射的性质。
2016-04-19 astro-ph.SR
The Impact of New EUV Diagnostics on CME-Related Kinematics
我们提出了应用新的诊断光谱观测的日冕物质抛射（CME）的磁盘上的极紫外成像光谱仪（EIS）的日出号航天器。我们应用最近开发的线轮廓不对称性分析的光谱观测NOAA AR 10930在2006年12月14日至15日的三个光栅观测之前和期间爆发的1000公里/秒的日冕物质抛射。我们看到观察者的视线和磁场几何形状对所使用的诊断的影响。此外，更重要的是，我们确定了磁盘上的签名高速外流背后的日冕物质抛射在昏暗的区域所产生的结果，爆发。支持最近的冠状观测的STEREO航天器，我们推测的动量通量从这个流出作为一个次要的动量源的CME。提出的结果突出了光谱测量的重要性，CME的运动学，以及需要全磁盘天气光谱观测的日冕和色球等离子体捕捉这种爆炸性的能量释放的签名作为一种方式，提供更好的约束CME传播时间L1，或任何其他感兴趣的点在日光层。
2010-01-12 astro-ph.SR
Type I Solar Radio Bursts Modulated by Solar Flares
Dezhou University（德州学院）；Purple Mountain Observatory & Key Lab. of Radio Astronomy, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台射电天文重点实验室）
该研究分析2023年12月24日的I型太阳射电暴，发现M2.9级耀斑可通过磁场重构调制该射电暴，揭示了耀斑与I型噪声风暴的关联及噪声风暴的产生机制。
2026-09-01 astro-ph.SR
Global Energetics of Thirty-Eight Large Solar Eruptive Events
我们已经评估了38个太阳爆发事件的能量观测各种航天器仪器在2002年2月和2006年12月之间，准确的观测允许。测量的能量分量包括：（1）GOES 1 - 8A波段的辐射能量，（2）软X射线（SXR）发射等离子体的总辐射能量，（3）SXR发射等离子体的峰值能量，（4）整个事件持续时间的辐射热能量，（5）等离子体的总辐射能量。（5）20 keV以上的耀斑加速电子能量和1 MeV以上的耀斑加速离子能量：（6）日冕物质抛射（CME）的动能和势能;（7）在行星际空间观测到的太阳高能粒子（SEP）中的能量;（8）估计在相关活动区域中可获得的自由（非势能）磁能的数量。主要结论包括：（1）由SXR发射等离子体辐射的能量超过产生这种辐射的热等离子体的峰值能量含量大约半个数量级;（2）耀斑加速的电子和离子中的能量含量足以提供整个事件中所有波长上辐射的辐射热能量;（3）耀斑加速的电子和离子的能量含量是相当的;（4）SEP中的能量通常是CME动能的几个百分比（在太阳风的静止坐标系中测量）;（5）可用的磁能足以为CME、耀斑加速粒子和热等离子体提供动力。
2012-09-12 astro-ph.SR
Multi-Spacecraft Observations of the Rotation and Non-Radial Motion of a CME Flux Rope causing an intense geomagnetic storm
我们利用SDO、SOHO、STEREO A和Wind的观测结果，对2015年12月16日AR 12468的日冕物质抛射（CME）的旋转和非径向运动进行了研究。源区的EUV和HMI观测表明，在喷发前，伴随的磁通量绳（MFR）轴指向东方。我们使用非线性前自由场（NLFFF）外推来确定日冕磁场的配置并计算不同高度处的磁能密度分布。磁能密度的分布呈现出向东北方向的强烈梯度。由GCS模型得到的CME传播方向与源区径向偏离约45 °经度和约30 °纬度，这与AR周围的磁能分布梯度一致。GCS模型确定的MFR轴指向南方，在1AU处用Grad-Shafranov（GS）方法重建的MFR与GCS模拟的MFR取向基本一致，这表明MFR旋转发生在低电晕区。最小Dst为-155nT的强磁暴是由MFR的旋转引起的。这些结果表明，围绕MFR的日冕磁场在MFR的旋转和传播方向起着至关重要的作用。
2018-01-23 astro-ph.SR
Coronal flux tube illuminated by strong shock spot: New Year's Eve solar eruption of 2023-Dec-31
The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；University of Turku（图尔库大学）
研究分析了2023年12月31日太阳爆发，揭示了高马赫数日冕激波与高能粒子、无线电发射及EUV波的关系。
2025-12-31 astro-ph.SR
Observations and Magnetic Field Modeling of a Solar Polar Crown Prominence
我们目前的观测和磁场建模的大极冠日珥，爆发于2010年12月6日。SDO/AIA和STEREO $\_$ Behind/EUVI的组合使我们能够看到这个隆起在肢体和椎间盘上的精细结构。我们专注于这个突出的结构和动力学爆发前。这个日珥包含两个部分：一个主要包含水平线的活动区部分，和一个主要包含垂直线的平静太阳部分。在日珥通道的北侧，AIA和EUVI都观察到明亮的特征，这些特征似乎是环的下腿，这些环在上面然后加入到暗条中。观测到丝状物质频繁地从活动区部分水平喷射到安静的太阳部分。这种喷射导致在活动区和安静太阳之间的边界附近形成密集的柱状结构（黑暗垂直线的集中）。利用磁绳插入法，基于SDO/HMI的视线磁图建立了非线性无力场模型。这些模型的一个重要特征是磁绳与周围的光球层有联系，因此磁绳的轴向通量沿暗条路径变化，模型中磁力线倾角的高度和位置与观测到的日珥大致相同。模型和观测结果之间的比较表明，通道北侧的明亮特征是变成通量绳的磁力线的小腿。我们认为，等离子体可以注入到日珥沿这些场线。虽然模型与观测结果吻合得很好，但也有一些有趣的差异。例如，模型不能再现观察到的垂直螺纹，也不能解释密柱结构的形成。
2012-08-07 astro-ph.SR
Magnetic Non-Potentiality of Solar Active Regions and Peak X-Ray Flux of the Associated Flares
太阳耀斑和日冕物质抛射（CME）等太阳爆发现象的预测是一个巨大的挑战，尽管几十年来的共同努力。从Hinode（SOT/SP）获得的高质量矢量磁图的出现增加了迎接这一挑战的可能性。特别是，空间平均符号剪切角（SASSA）似乎是一个独特的参数，以量化的非潜在的活动区域。我们证明了有用的SASSA预测耀斑的严重程度。为此，我们提出的情况下，使用115个矢量磁图的四个活动区，即ARs NOAA 10930，10960，10961和10963在2006年12月8日至15日，2007年6月3日至10日，2007年6月28日至7月5日，2007年7月10日至17日，分别演变的磁非潜力的研究。NOAA ARs 10930和10960非常活跃，分别产生X和M级耀斑，以及许多较小的X射线耀斑。另一方面，NOAA ARs 10961和10963相对不太活跃，只产生非常小的耀斑（主要是A级和B级）。在这项研究中，我们使用了大量的高分辨率矢量磁图从日出（SOT/SP）。分析表明，活动区最强太阳耀斑的X射线通量峰值取决于耀斑发生时SASSA的大小。这一发现对X射线耀斑的SASSA存在一个下限，这对空间天气预报是非常有用的。我们还研究了另一个非潜在的参数称为平均加权剪切角（MWSA）的矢量磁图随着SASSA。我们发现，MWSA对太阳耀斑的GOES X射线通量上限没有SASSA那样的区分，但在所研究的活动区演化过…
2010-07-28 astro-ph.SR
Was the GLE on May 17, 2012 linked with the M5.1-class flare the first in the 24th solar cycle?
2012年5月17日，一个M5.1级的耀斑从太阳爆发。O型日冕物质抛射（CME）也与这次耀斑有关。质子通量瞬间增加，峰值在$\geq 100$ MeV，导致S2太阳辐射风暴水平。在X射线发射后大约20分钟，太阳粒子到达地球，这是当前太阳活动周期24的第一次（自2006年12月以来）地面增强（GLE）的来源。GLE由中子监测器（NM）和其他地面探测器探测到。在这里，我们提出了一个观察图皮μ介子望远镜（尼泰罗伊，巴西，$22^{0}.9 S$，$43^{0}.2 W$，海拔3米）的增强μ介子在地面水平与此M5.1级太阳耀斑。图皮望远镜在5分钟的合并时间剖面中记录了一个超过背景$\sim 20\%$的μ子。Tupi信号与空间探测器（GOES，ACE），地面中子监测器（Oulu）和空气簇射探测器（IceCube中微子天文台的IceTop表面组件）获得的数据相关。我们还报告了2012年5月20日可能与CME/鞘撞击地球磁层相关的μ子信号的观测结果。我们发现，观察到的时间相关性的μ介子过剩观察到的Tupi μ介子望远镜与太阳瞬态事件表明它们之间的一个真正的物理连接。我们的观测表明，Tupi μ子望远镜的低能量阈值和Tupi实验位于南大西洋异常区这两个因素的结合，可以有利地研究和探测太阳瞬变事件。我们的实验为太阳物理研究中的其他技术（空间和地面）提供了新的补充数据。
2013-01-29 astro-ph.SR
Deformation of the CME and CME-driven shock due to interaction with the ambient solar wind: I. Modelling with Cone Model
University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩分校）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Royal Observatory of Belgium（比利时皇家天文台）
该研究采用EUHFORIA三维MHD模型结合锥CME模型，模拟两次朝向地球的CME与环境太阳风的相互作用，发现CME及其驱动激波形变显著，侧方遭遇的CME抵达时间差异可达16小时，为空间天气预报提供支撑。
2026-08-04 astro-ph.SR
