太阳黑子对日震波的散射：波前愈合与折叠

我们观测并表征了声波波包在太阳黑子上的散射，其波长与太阳黑子尺度相当。从随机波场的互协方差函数测量了波传播时间和振幅的空间图。平均过程使得入射波包为平面波包。观测表明，太阳黑子引起的传播时间扰动的幅度随着波远离太阳黑子而减小——这是一种称为波前愈合的有限波长现象。观测还显示波通过太阳黑子后振幅减小。这种振幅减小的重要部分是由于太阳黑子引入的快速波速扰动导致波能量散焦。这种“几何衰减”将连同波的物理吸收共同导致波振幅减小。此外，我们观察到远离中心路径的波振幅增强：衍射射线与未扰动射线相交（焦散），波前折叠并三倍化。因此，我们发现射线追踪有助于解释这些现象，尽管它无法解释波前愈合。