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用于太阳光谱偏振数据反演的迭代OLA方法:I. 热力学量的单变量与多变量反演

太阳与恒星天体物理 2023-02-27 v1 天体物理仪器与方法

摘要

本文描述了将最优局部平均(OLA)反演技术——最初为地球与日震应用而开发——适配于太阳光谱数据解释。其聚焦于在假定大气与辐射场处于局部热力学平衡(LTE)下反演太阳大气的热力学性质。我们将磁场反演与非LTE反演留待未来工作。OLA方法的优势在于其计算的解具有最优深度分辨且变量间串扰误差最小。此外,该方法允许直接评估反演解的垂直分辨率。将该方法适配于光谱反演所面临的主要挑战源于用于启动反演的大气模型与目标恢复大气之间可能存在的巨大振幅差异,这需要开发迭代方案。此处我们描述所开发的用于单变量与多变量反演的迭代OLA方法,并在模拟数据与合成谱上展示其性能。我们注意到,在进行多变量反演时,采用响应函数放大因子可解决固有的光谱灵敏度偏差,该偏差使对光谱不敏感变量的反演困难。OLA方法在大多数情况下能可靠地反演,效果等同于或优于常用的基于响应函数的Stokes反演(SIR)方案,但仍存在一些困难。特别是,该方法难以恢复大气分层中的大尺度偏移。我们提出未来改进此方面的策略。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.13734,
  title  = {An iterative OLA method for inversion of solar spectropolarimetric data: I. Single and multiple variable inversions of thermodynamic quantities},
  author = {Piyush Agrawal and Mark P. Rast and Basilio Ruiz Cobo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.13734},
  year   = {2023}
}

备注

18 pages, 9 figures. Submitted to ApJ