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光球层场与流的去相关时间

太阳与恒星天体物理 2015-05-30 v2

摘要

我们利用自相关方法研究了通过傅里叶局部相关追踪 (FLCT) 应用于高分辨率 (0.3 \arcsec)、高时间分辨率 (2\simeq 2 min) 视线磁图序列所推断出的流场的演化。该磁图序列由搭载于 {\em Hinode} 卫星上的太阳光学望远镜 (SOT) 的窄带滤光成像仪 (NFI) 于 2006 年 12 月 12 日至 13 日对 NOAA 活动区 (AR) 10930 进行记录。为了确立流演化的时间尺度基准,我们还在多种空间分箱尺度下对磁图进行了自相关,以表征活动区磁结构寿命与空间尺度的关系。流图的自相关可用于优化追踪参数、理解追踪算法对噪声的敏感性以及估计流寿命。变化的追踪参数包括:被追踪磁图对之间的时间间隔 Δt\Delta t、应用于磁图的空间分箱以及 FLCT 中使用的窗函数参数 σ\sigma。流结构在一系列空间和时间尺度(包括未分辨尺度)上变化,因此被追踪的流代表了特定空间和时间范围内流的局部平均值。我们将流寿命定义为流去相关时间 τ\tau。当 Δt>τ\Delta t > \tau 时,追踪结果代表了一个或多个流寿命内的平均速度。我们分析了流分量、散度和旋度的寿命作为磁场强度和空间尺度的函数。我们发现流分量、散度和旋度的寿命随磁场强度增加而显著增加的趋势,这与洛伦兹力部分支配活动光球层中的流一致;同时也发现了流寿命随空间尺度和 Δt\Delta t 增加而增加、幅度随其增加而减小的强烈趋势。

关键词

引用

@article{arxiv.1110.6117,
  title  = {Decorrelation Times of Photospheric Fields and Flows},
  author = {Brian T. Welsch and Kanya Kusano and Tetsuya T. Yamamoto and K. Muglach},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1110.6117},
  year   = {2015}
}

备注

48 pages, 20 figures, submitted to the Astrophysical Journal; full-resolution images in manuscript (8MB) at http://solarmuri.ssl.berkeley.edu/~welsch/public/manuscripts/flow_lifetimes_v2.pdf