中文

PFSS外推方法中源面高度的经验优化

太阳与恒星天体物理 2025-10-16 v2 空间物理

摘要

潜在场源面(Potential Field Source Surface, PFSS)方法是太空气象社区中广泛使用的数据场外推技术。PFSS方法唯一的自由参数为源面高度(RSSR_{\rm SS}),其之后的所有场线均为开放。虽然RSSR_{\rm SS}已知会随太阳活动变化,但尚无共识指明如何为给定的表面磁场分布确定其值。本研究使用长期(2006-2023)数据进行研究,涵盖两个太阳小极期和一个最大期。我们采用ADAPT-GONG磁ograms并通过将1 AU处观测得到的开放通量与使用PFSS方法计算得到的通量匹配来确定RSSR_{\rm SS}。我们的分析表明,RSSR_{\rm SS}在太阳小极期之后以及太阳最大期间略有增加,并且可以用以表征平均无符号表面磁场强度和偶极性参数fdipf_{\rm dip},其中fdip=Bdip2/(Bdip2+Bquad2+Boct2)f_{\rm dip}=B_{\rm dip}^2/(B_{\rm dip}^2+B_{\rm quad}^2+B_{\rm oct}^2)BdipB_{\rm dip}BquadB_{\rm quad}BoctB_{\rm oct}分别表示表面径向磁场中偶极、四极和八极分量的大小。我们的结果表明,RSSR_{\rm SS}并不表现出简单单调地随太阳活动变化,必须妥善考虑表面磁场强度和整体场结构才能确定其值。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.05513,
  title  = {Empirical Optimization of the Source-Surface Height in the PFSS extrapolation},
  author = {Munehito Shoda and Kyogo Tokoro and Daikou Shiota and Shinsuke Imada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.05513},
  year   = {2025}
}

备注

accepted for publication in The Astrophysical Journal