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太阳日冕中磁螺度两种计算方法的比较

太阳与恒星天体物理 2022-04-27 v1

摘要

由于磁雷诺数很大,源自太阳内部的磁螺度可以通过光球层被带入日冕。然而,穿过光球层累积的磁螺度通量与日冕中的磁螺度之间的关系仍不清楚。通过选取第23太阳周中36个新浮现活动区,我们应用光流方法利用序列纵向磁图推导穿过光球层的累积磁螺度(HmpH_m^p),使用非线性无力场外推获得三维日冕磁场,并采用有限体积方法利用矢量磁图计算日冕中的瞬时相对磁螺度(HmcH_m^c)。研究发现,基于局部相关跟踪(LCT)的HmpH_m^p1"1"下大于HmcH_m^c,且基于微分仿射速度估计器(DAVE)的HmpH_m^p比基于LCT的HmpH_m^pHmcH_m^c更一致。从2"2"评估的HmpH_m^p比从1"1"评估的与HmcH_m^c更一致。此外,无论使用何种分辨率和方法,HmcHmpH_m^c - H_m^p都系统性地与半球磁螺度规则(超过55%)表现出一致性。这些估计表明,HmcH_m^cHmpH_m^p的一致性部分依赖于磁图的分辨率和计算方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.04982,
  title  = {Comparison of Two Methods for Calculating Magnetic Helicity in the Solar Corona},
  author = {Quan Wang and Shangbin Yang and Mei Zhang and Xiao Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.04982},
  year   = {2022}
}

备注

18 pages, 5 figures, 2 tables, accepted for publication in ApJ