太阳冕洞的演化及其空间天气效应

近年来，随着社会对卫星依赖型技术的日益倚重，空间天气预报的作用大幅增长。虽然耀斑和日冕物质抛射 (CME) 相关的瞬态地磁风暴预报已成为首要任务，但由冕洞 (CHs) 引起的较小磁暴也因其持久且反复出现的地磁效应而被证明至关重要。为了研究 CH 特性，作者开发了一种自动 CH 检测方法 (CHARM)，该方法利用局部强度直方图来识别 CH 边界。此外，还开发了一个算法包 (CHEVOL)，通过追踪边界演化来研究单个 CH。学界普遍认为，CH 边界的短期变化是由于 CH 开放磁力线与小型回路之间的互换重联所致。为了检验互换重联模型，我们利用观测到的 CH 边界位移速度确定了 CH 边界的磁重联率和扩散系数。发现结果与理论确定的结果一致。作者开发了 MIST 算法以在 CHARM 包的基础上构建，提供了一种快速且一致的方法将 CH 与在地球探测到的高速太阳风时期联系起来。这使我们能够进行长期分析 (2000-2009)，以研究 CH、相应的高速太阳风 (HSSW) 特性与地磁指数之间的关系。研究证实了 CH 相关的高速太阳风流与 Van Allen 辐射带中电子通量增强之间的关系。本论文提出的研究包括对单个 CH 在天数时间尺度上的小尺度分析，并辅以对 CH 群在年数时间尺度上的大尺度分析。这使我们能够进一步深化对 CH 整体演化的理解。