本文通过同时观测活动区H$α$和Ca II 8662 Å谱线的光谱偏振数据，结合non-LTE反演与弱场近似，揭示了太阳黑子亮桥和发射区域中视线方向磁场随光深的分层变化特征。
摘要：
我们展示了在一个活动区中同时记录于H$α$和Ca II 8662 Å谱线的光谱偏振观测。该太阳黑子呈现出多种结构，包括一条亮桥和一个Ca II 8662 Å谱线核心处于发射状态的区域。相应地，H$α$谱线核心图像在该发射区域显示出增亮，光谱轮廓表现出抬升的谱线核心。通过Ca II 8662 Å谱线的非局部热动平衡（non-LTE）多谱线反演以及H$α$谱线上的弱场近似（WFA），推断了视线方向磁场的分层结构。从H$α$谱线核心推断出的场强始终小于在$\log τ_{500}$ = $-$4.5处通过反演得到的场强。然而，研究发现H$α$谱线核心上的弱场近似结果与在$\log τ_{500}$ = $-$4.5处通过反演得到的场强之间不存在相关性。在表现出发射特征的区域中，$\log τ_{500}$ = $-$4.5处的磁场形态与$\log τ_{500}$ = $-$1处的磁场形态相似，场强略高或相当。从H$α$谱线核心推断出的磁场形态也与发射区域中从H$α$谱线全光谱范围推断出的磁场形态相似。在亮桥处，$\log τ_{500}$ = $-$1处推断出的场强小于周围本影区域，而在$\log τ_{500}$ = $-$4.5处则相当。类似地，从H$α$谱线上的弱场近似推断出的亮桥处场强与周围本影区域相比也显得较低。
英文摘要：
We present spectropolarimetric observations of an active region recorded simultaneously in the H$α$ Ca II 8662 Å lines. The sunspot exhibits multiple structures, including a lightbridge and a region where Ca II 8662 Å line core is in emission. Correspondingly, the H$α$ line core image displays brightening in the emission region, with the spectral profiles showing elevated line cores. The stratification of the line-of-sight magnetic field is inferred through non-LTE multiline inversions of the Ca II 8662 Å line and the weak field approximation over the H$α$ line. The field strength inferred from the H$α$ line core is consistently smaller than that inferred from inversions at $\log τ_{500}$ = $-$4.5. However, the study finds no correlation between the WFA over the core of the H$α$ line and that inferred from inversions at $\log τ_{500}$ = $-$4.5. In regions exhibiting emission features, the morphology of the magnetic field at $\log τ_{500}$ = $-$4.5 resembles that at $\log τ_{500}$ = $-$1, with slightly higher or comparable field strengths. The magnetic field morphology inferred from the core of the H$α$ line is also similar to that inferred from the full spectral range of the H$α$ line in the emission region. The field strength inferred in the lightbridge at $\log τ_{500}$ = $-$1 is smaller than the surrounding umbral regions and comparable at $\log τ_{500}$ = $-$4.5. Similarly, the field strength inferred in the lightbridge from the WFA over the H$α$ line appears lower compared to the surrounding umbral regions.
Spectropolarimetric analysis of an active region filament. II. Evidence of the limitations of a single component model
我们的目的是证明使用一个单一的组件模型来研究的磁场的活动区灯丝的局限性。为此，我们分析了偏振信号的He I 10830 A多重峰获得的红外光谱仪GRIS的格雷戈里望远镜（特内里费岛，西班牙）。在第一次分析的一般性质的灯丝使用Hazel的假设下，一个单一的组件模型的大气，在这第二部分中，我们把我们的注意力集中在所观察到的斯托克斯轮廓和签名，不能用这个模型来解释。我们已经发现了一个光学厚的灯丝，其中蓝色和红色分量在线性偏振中具有相同的符号，作为辐射转移效应的指示。此外，灯丝内部的圆偏振信号显示存在强磁场梯度。我们还表明，即使是具有如此高的吸收率的灯丝，仍然显示出由灯丝下方的磁场产生的圆偏振的特征。原因是谱线的吸收向机翼衰减得非常快，正好在圆偏振具有更大幅度的地方。为了区分这两种贡献，我们探索了双组分模型的可能性，但由于大量解与观察结果兼容，因此推论变得不可能克服。
Propagating Spectropolarimetric Disturbances in a Large Sunspot
我们目前的结果来自活动区AR 12546，这代表了最大的太阳黑子之一，出现在太阳表面在过去的$20$年的分光偏振测量的分析。该区域是用邓恩太阳望远镜上的干涉二维光谱仪（IBIS）对Fe I 617.3 nm和Ca II 854.2 nm的线进行全斯托克斯扫描观察的，时间间隔超过3小时。清晰的圆偏振（CP）振荡定位在本影-半影边界的观察区域。此外，多高度数据使我们能够检测到CP和强度扰动在$2.5-3$ ~mHz的向下传播，这是由这两个量之间的相位延迟确定的。这些结果被解释为在所观察到的太阳黑子的传播磁流体动力学表面模式。
Long-term spectropolarimetric monitoring of the cool supergiant Betelgeuse
我们报告的长期监测冷超巨星参宿四，使用NARVAL和ESPaDOns高分辨率分光偏振计，分别安装在望远镜伯纳德Lyot（Pic du Midi天文台，法国）和加拿大-法国-夏威夷望远镜（莫纳克亚天文台，夏威夷）。数据集由圆偏振（斯托克斯V）和强度（斯托克斯I）光谱组成，收集于2010年至2012年之间。在这里，我们调查的时间演化的磁场，对流和温度在光球水平，使用同时测量的纵向磁场分量，核心发射的Ca II红外三重态，选定的光球线的线深比和径向速度的明星。
Mapping the longitudinal magnetic field in the atmosphere of an active region plage from the inversion of the near-ultraviolet CLASP2.1 spectropolarimetric data
本研究利用 HanleRT 反演 CLASP2.1 近紫外 Mg II h & k 光谱偏振数据，绘制活动区谱斑与超半影的大气参数及纵向磁场，揭示二者加热机制的异同。
Spectropolarimetric observations of an arch filament system with the GREGOR solar telescope
拱丝系统出现在活跃的太阳黑子群中，其中纤维结构连接相反磁极性的区域，与遵循极性反转线的活动区细丝形成对比。我们使用GREGOR红外光谱仪（GRIS）获得了Si I 1082.7 nm、He I 1083.0 nm和Ca I 1083.9 nm三条谱线的全斯托克斯矢量。我们主要利用近红外钙线研究光球磁场和速度，利用氦线的线芯强度和速度研究色球等离子体。弓丝系统的单个纤维将太阳黑子与磁极性相反的斑块连接起来。这些斑块不一定与磁场最强的孔隙重合。相反，优选离极性反转线不远的区域。这些地区表现出中等速度的光球下行流，但显着更高的下行流高达30公里/秒的色球氦线。我们的研究结果可以解释与新出现的通量的物质沿着上升的通量管的场线向下流动，与早期的结果一致。
Spectropolarimetric Inversion in Four Dimensions with Deep Learning (SPIn4D): II. A Physics-Informed Machine Learning Method for 3D Solar Photosphere Reconstruction
High Altitude Observatory, NSF National Center for Atmospheric Research（美国国家大气研究中心高空观测站）
Photospheric Magnetic Fields of the Trailing Sunspots in Active Region NOAA 12396
太阳磁场对太阳活动的各个方面都有影响。太阳黑子是太阳活动的主要表现形式。结合高分辨率和天气观测的目标是提供一个全面的描述太阳黑子的增长和衰变过程。活动区域NOAA 12396于2015年8月3日出现，并于2015年8月6日由1.5米的格里戈尔太阳望远镜观测到。用GREGOR红外光谱仪获得了光球Si I $λ$ 1082.7 nm和Ca I $λ$ 1083.9 nm谱线以及色球He I $λ$ 1083.0 nm三重谱线的高分辨偏振光谱数据。这些近红外分光偏振观测得到了太阳动力学观测台上日震和磁成像仪的天气视线磁图和连续图像以及大气成像组件的极紫外图像的补充。
Diagnosis of Magnetic and Electric Fields of Chromospheric Jets through Spectropolarimetric Observations of HI Paschen Lines
磁场控制着太阳大气外层的等离子体动力学，而作用于穿过磁场的中性原子的电场使我们能够研究等离子体中中性原子和离子之间的动力学耦合。为了测量色球喷流的磁场和电场，2012年5月5日，利用日本飞田天文台的无顶太阳望远镜的分光偏振计观测了发生在太阳边缘的中性氢的帕邢系的全斯托克斯光谱。首先，我们只考虑了磁场对氢能级的能量结构和极化的影响，对斯托克斯光谱进行了反演。没有发现明确的证据表明，电场的影响，在所观察到的斯托克斯配置文件，然后，我们估计了这些领域的上限，通过计算的极化程度下的磁场配置在第一步中得到的，与额外存在的垂直（洛伦兹型）电场的强度变化。推断的磁场在天空平面（POS）上的方向大致与活动区域喷流和浪涌对齐，浪涌的磁场强度在10 G < B < 640 G的范围内。使用70，200，和600 G的磁场强度，我们得到的上限为可能的电场为0.04，0.3，和0.8 V/cm，分别。由于从洛伦兹电场的这些上限导出的中性氢原子穿过磁场的运动速度远低于由多普勒频移测量的垂直于磁场的等离子体的体速度，因此我们得出结论，中性原子在浪涌中必须高度冻结到磁场。
Diagnostic capabilities of spectropolarimetric observations for understanding solar phenomena I. Zeeman-sensitive photospheric lines
未来的地面望远镜将扩大我们在从近紫外到近红外的广泛波长范围内同时进行多线偏振观测的能力。这就产生了对比较候选谱线以建立最适合于每个观测目标的谱线的指南的强烈需求。我们的第一项工作集中在可见光和红外线的塞曼敏感光球线上。我们首先研究了他们的偏振信号和响应函数使用一维半经验的气氛。然后，我们研究了空间分布的线芯强度和线性和圆偏振信号，使用现实的三维数值模拟。我们对合成剖面进行了反演，并比较了输入和推断的大气之间高度相关的高度。我们还利用这个机会重新审视了我们在这些谱线上的原子信息，并计算了所有研究的谱线由于与中性氢原子碰撞而产生的增宽截面。结果表明，四条谱线在安静太阳和网络条件下脱颖而出：Fe I 5250.2，6302，8468和15648 A。前三条谱线在大气层较高处形成，最后一条谱线主要对光球层底部的大气参数敏感。然而，由于它们达到不同的高度，我们强烈建议使用前三个候选者中的至少一个与Fe I 15648 A线一起使用，以优化我们推断低层大气的热和磁性的能力。
Magnetic field inference in active region coronal loops using coronal rain clumps
目标。我们的目标是推断信息的磁场在低太阳日冕从日冕雨团使用高分辨率的光谱偏振观测的Ca ii 8542 A线获得的瑞典1米太阳望远镜。方法.弱场近似（WFA）提供了一个简单的工具，以获得视线分量的磁场的光谱偏振观测。我们采用了之前论文中开发的方法，以评估必须满足的不同条件，以便对手头的数据正确使用WFA。我们还利用速度测量来估计天空平面的磁场分量，从而可以推断出磁场矢量。结果我们推断的磁场矢量从数据集总计100个光谱扫描的Ca ii 8542 A线，包含一个离边视图的下部灾难性冷却的日冕环在活动区域。我们的研究结果，虽然有限的节奏和信噪比的数据，表明磁场强度数百高斯，甚至达到1000 G，是无所不在的日冕高度低于9毫米，从可见的肢体。我们的研究结果也是兼容的存在下，更大的磁场值，如以前的作品报告。然而，对于大磁场，来自日冕雨的多普勒宽度并不比塞曼宽度大得多，这阻碍了WFA的应用。此外，我们还测定了同一资料集中出现的冠状雨团和离临针状体的温度T和微湍流速度$ξ$，发现前者的T和$ξ$分布较窄，它们的平均温度相似，而冠状雨的微湍流速度小于针状体
Neutral Helium Triplet Spectroscopy of Quiescent Coronal Rain with Sensitivity Estimates for Spectropolarimetric Magnetic Field Diagnostics
由于其极化性和磁场敏感性，以及中性氦在部分电离太阳环境中的作用，中性氦三重态（orthohelium）系统提供了重要的，但未充分利用，诊断太阳日冕雨。这项工作描述了在NOAA活动区12468冠状雨的离边观测，在他我10830 $Å$三重获得使用大规模MultipleXed成像光谱仪实验在邓恩太阳望远镜以及从美国宇航局的太阳动力学观测和界面区域成像光谱仪的同时观测。我们在IRIS 1400 $Å$和2796 $Å$通道以及He I 10830 $Å$中同时探测雨。所有通道之间存在的空间相干性与以前观测到的日冕雨的多热性质一致。通过自动探测确定的He I谱廓线的统计分析表明，He I谱线辐射平均为$10^{4}$ ergs cm $^{-2}$ s $^{-1}$ sr $^{-1}$ ;平均平移速度为70 km s $^{-1}$，多普勒宽度分布在10 km s $^{-1}$左右。基于这些结果，预期He I极化信号的前向模型使我们能够使用合成观测值和反演算法（包括适合散射角约束材料沿视线的位置）来估计即将到来的美国国家科学基金会的Daniel K. Inouye太阳望远镜。我们预测联合观测的He I 10830 $Å$和5876 $Å$多重，使用第一光仪器，将提供反向磁场错误的$\pm3.5$ G（$2σ$）的空间尺度的$0.5''$（$\sim360$公里）假设动态有限的积分时间…
Emergence of granular-sized magnetic bubbles through the solar atmosphere: I. Spectropolarimetric observations and simulations
我们研究了2009年7月发生在NOAA 11024中的颗粒大小的磁通量出现事件。这些观测是用瑞典1米太阳望远镜上的CRISP分光偏振仪进行的，空间分辨率为0.14”。同时全斯托克斯观测的两个光球Fe I线在630.2 nm和色球Ca II 854.2 nm线，使我们能够详细描述整个太阳大气的出现过程。我们在这里报告的3D半球形气泡事件，而不是简单的磁足点，我们观察到复杂的半圆形脚跨越几个颗粒。在这些事件中最具特征的签名是在Ca II 854.2 nm线的翅膀上拍摄的滤光片中观察到一个黑暗的气泡。我们可以推断气泡是如何通过太阳大气层上升的，因为我们看到它从Ca II 854.2 nm的翅膀发展到核心。在光球层中，磁泡的平均向上多普勒速度为2 km/s。在大约3.5分钟内，它将行进约1100公里到达色球层中部，这意味着平均上升速度为5.2公里/秒。为了帮助解释的意见，我们进行了三维数值模拟的演变的水平，无扭曲的磁通量片注入对流区，使用彩虹代码。计算区域从对流层上部到日冕下部。在模拟的色球层中，上升的通量片产生一个大的、冷的、磁化的气泡。我们将这个气泡与观测到的气泡进行比较，发现非常一致，包括光球层和色球层中类似的场强和速度信号，温度赤字，上升速度，膨胀速度和寿命。
太阳活动区表现出各种各样的振荡现象。磁场的存在导致了几种波模的出现，其行为由太阳黑子的热结构和磁结构决定。我们的目的是研究在高光球层观测到的本影波和半影波与黑子磁场拓扑结构之间的关系。太阳黑子在活动区NOAA 12662的观测是在2017年6月17日获得的，使用的是格里戈尔望远镜（Observatorio del Teide，西班牙）。该数据集包括一个时间序列的Fe I 5435线获得的成像光谱仪格雷戈里法布里-珀罗干涉仪（GFPI）和光谱偏振光栅地图获得的格雷戈里红外光谱仪（GRIS）在10830毫微米光谱区域。由恢复的Fe I 5435线确定了多普勒速度，由Ca I 10839线和Si I 10827线的分光偏振反演确定了黑子的磁场矢量。在Fe I 5435线的二维速度图的演化过程中，发现了一个双臂螺旋波阵面。波前最初在本影内部逆时针移动，当它们到达本影-半影边界时，发展成径向向外传播的半影波。波前的水平传播近似地遵循磁场的方向，这示出了磁扭曲随高度和水平位置的变化。螺旋波阵面被解释为沿磁场线向上传播的慢磁声波的视觉图案。它们的视水平传播是由于它们顺序到达Fe I 5435线的形成高度处的不同水平位置，如由磁场的倾斜度和取向所给出的。
Ubiquitous high-frequency waves and disturbances in the active region corona observed with DKIST/Cryo-NIRSP
Southwest Research Institute（西南研究院）；High Altitude Observatory, National Center for Atmospheric Research（高海拔观测台，国家大气研究中心）；Northumbria University（诺森比亚大学）；Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado（大气与空间物理实验室，科罗拉多大学）
Multi-height probing of horizontal flows in the solar photosphere
Astronomical Observatory（天文台）；Institute for Solar Physics（太阳物理研究所）；Department of Astronomy, Faculty of Mathematics, University of Belgrade（贝尔格莱德大学数学系天文学系）；High Altitude Observatory, NSF National Center for Atmospheric Research（高空气象观测站，美国国家科学基金会国家大气研究中心）；University of Wisconsin - Green Bay（威斯康星大学绿湾分校）；Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado（科罗拉多大学大气与空间物理实验室）；Department of Astrophysical and Planetary Sciences, University of Colorado at Boulder（科罗拉多大学博尔德分校天体物理学与行星科学系）；National Solar Observatory, University of Colorado Boulder（美国国家太阳天文台，科罗拉多大学博尔德分校）；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利群岛天体物理研究所）；Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna（拉古纳大学天体物理学系）；Environment and Climate Change Canada, Science and Technology Branch, Meteorological Research Division（加拿大环境与气候变化部，科技司，气象研究处）
Energetics of magnetic transients in a solar active region plage
密集的日冕环扎根于太阳活跃区附近的斑中。这些磁斑下的光球磁特征是在太阳表面延伸几角秒的大部分单向磁场的斑块。我们的目标是探索的瞬态性质的磁场，其混合极性的特点，并在plages使用高分辨率的观测和模拟相关的能量。我们使用光球Fe I 6173的光谱偏振观测的一个衰减的活动区从SST。这些数据进行了反演，以恢复光球磁场的plage从SDO/AIA获得的EUV发射图中确定的基础。为了更好地了解谱斑的演变，我们进行了三维辐射磁流体动力学模拟磁对流使用的MURaM代码。观测结果表明，瞬态磁通量出现和取消的时间尺度上的几个100秒和空间尺度上的颗粒的plage内的事件。这些瞬态事件发生在活动区斑环的足点。在一种情况下，这些环足点处的冠状响应明显与基础瞬态相关。模拟还揭示了类似的磁通量出现和取消事件，扩展到更小的空间和时间尺度。个别模拟的瞬态事件通过光球传递的能量通量超过1 MW m $^{-2}$。我们认为，磁瞬变可能在活动区斑能量学中起重要作用。在观测和模拟中，由瞬变磁通产生的反极性磁场与周围的谱斑场相抵消。与这种瞬变事件相关的磁重联可能会引导磁能为上覆的色球和日冕环提供动力。
SpecpolFlow: a new software package for spectropolarimetry using Python
Tartu Observatory, University of Tartu（塔尔图大学塔尔图天文台）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Department of Physics and Astronomy, Bartol Research Institute, University of Delaware（特拉华大学巴托尔研究所物理与天文学系）；Universidade Federal de Minas Gerais（米纳斯吉拉斯联邦大学）；Department of Physics, California Lutheran University（加州路德大学物理系）；LESIA, Observatoire de Paris, PSL University, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité（巴黎天文台LESIA实验室，PSL大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎西岱大学）
The chromospheric magnetic field in active regions derived from spectropolarimetry of Ca II 8542
分析了Dunn太阳望远镜上的干涉二维光谱仪（IBIS）对色球Ca II 8542谱线的分光偏振观测，以及Hinode卫星上的分光偏振仪（SP）的太阳光学望远镜（SOT）对光球Fe I 6302谱线的分光偏振观测。这些数据是在2012年1月29日获得的，目标是NOAA活动区（AR）11408和AR 11410。本文用重心法计算了Fe I 6301.5/6302.5在SP航天器上观测到的谱线在活动区各处的视线场强。此外，我们还构造了Ca Ⅱ 8542线色球IBIS数据的COG图，并与由场强SP导出的COG图进行了比较。我们发现，光球场强度范围高达2 kG的plages和高达2 kG或更高的值内的本影区。在色球场强的情况下，在本影区域内的LOS场增加到800 G，并且场强向太阳黑子的边缘减小。
