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利用SDO/HMI数据研究太阳超米粒组织的结构与演化

DOI：10.1051/0004-6361/201423577 期刊：Astronomy & Astrophysics 出版年份：2014 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 背景：研究太阳表面的运动对于理解湍流对流如何传输能量以及磁场如何在太阳表面分布至关重要。 目标：利用太阳动力学天文台/日震和磁成像仪（SDO/HMI）提供的可见光盘面水平速度测量数据，我们探究了太阳超米粒组织的结构和演化。 方法：通过追踪太阳米粒的自行运动，采用新开发的相干结构追踪代码版本测量水平速度场。利用该工具计算了水平散度图，并通过时空标记法对超米粒细胞进行分割、识别及历史追踪?；诟檬菁?，我们推导出超米粒组织的基本特性，包括其运动特征。 结果：发现超米粒组织的基本参数值与先前研究相似：平均寿命为1.5天，平均直径为25兆米。对单个超米粒细胞的追踪揭示了太阳较差自转及经向流的极向环流趋势。所得较差自转和经向流的形态与细胞尺寸无关。若存在背景磁场，超米粒中的发散流会减弱。 结论：本研究证实，只要在太阳表面具有足够可探测性，超米粒组织适合作为追踪大尺度太阳对流运动的示踪物。
作者： Th. Roudier，M. ?vanda，M. Rieutord，J. M. Malherbe，R. Burston，L. Gizon
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

利用SDO/HMI数据中的水平速度测量来研究太阳超米粒组织的结构和演化，以理解太阳表面运动及其在能量传输和磁场分布中的作用。

研究成果

研究证实，超米粒组织的平均寿命为1.5天，平均直径为25兆米，是太阳大尺度流动的有效示踪物。观测到较差自转和向极的经向流，且与胞体尺寸无关。磁场会削弱发散流。未来工作应采用更长的数据集以降低噪声，从而更好地研究太阳活动周期中的流动演化。

研究不足

该研究受限于七天的数据集，可能无法捕捉长期变化。速度测量中的噪声需要通过平均处理来降低，从而减少了时间分辨率。该方法对微小或微弱散度信号的敏感性可能影响完整性。磁场效应仅进行了定性评估，且未充分探究深层相互作用。

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