基于观测驱动的太阳日冕模型中磁通量绳的识别与表征

磁通量绳是通过太阳日冕中的磁场剪切和重联形成的扭曲磁场结构，沿一条轴线缠绕。它们的演化和潜在爆发对空间天气至关重要。本文描述了一种基于场线螺旋度自动检测模拟磁场中通量绳的新方法。该方法比以往方法更稳健，还能确定每个通量绳结构的完整体积范围。我们的通量绳检测与组织（FRoDO）代码已公开发布，可测量爆发前通量绳随时间的磁通量和螺旋度含量，并检测爆发。作为首次演示，该代码被应用于一个时间依赖的磁摩擦模型输出，时间跨度为1996年6月15日至2014年2月10日。在此期间，共检测、追踪并表征了1561个爆发型和2099个非爆发型磁通量绳。对于该特定模型数据，爆发型通量绳的平均净螺旋度大小为 $(2.66 \pm 6.82) \times 10^{43}$ Mx$^2$，而非爆发型通量绳的平均值显著较低，为 $(4.04 \pm 9.25) \times 10^{42}$ Mx$^2$，尽管两个分布之间存在重叠。类似地，爆发型通量绳的平均无符号磁通量为 $(4.04 \pm 6.17) \times 10^{21}$ Mx，显著高于非爆发型通量绳的平均值 $(7.05 \pm 16.8) \times 10^{20}$ Mx。这些爆发型通量绳的值处于观测和理论估计所预期的广泛范围内，尽管该特定模型中的爆发率低于观测到的日冕物质抛射率。未来，FRoDO 代码将成为评估不同非势场日冕模拟性能并将其与观测结果进行比较的宝贵工具。