Временные вариации распределений магнитного потока и его дисбаланса в

солнечной активной области NOAA10484 и их связь с

рентгеновскими вспышками и корональными выбросами

массВ.М.Соловьев

О.В.ЧумакГАИШ-МГУ

1

2

3

В работе использовались магнитограммы NOAA10484 (21.10.03 11:11 – 26.10.03 06:23) с временным интервалом 96мин., MDI SOHО 2003, данные по КВМ опубликованные Gopalswamy и данные по вспышкам TRACE.

4

5

Параметры характеризующие состояние АО.1.Магнитный поток Fa(Bi). Определялся как сумма потоков в северной Fn(Bi) и в

южной Fs(i) полярностях:

Потоки Fn(Bi) и Fs(Bi) вычислялись суммированием по площади соответствующих изогаусс в северной и в южной полярностях:

Где Nn и Ns число пикселей внутри изогаусс северной и южной полярностей, соответственно, σ- площадь на Солнце, соответствующая одному пикселю и равная (2х7.235х107)2 см2.

;1Ns

ijs BBF

2.Дисбаланс Im(B).

;isini BFBFBFa

;1Nn

iin BBF

;)(

)()()Im(

i

isini BFa

BFBFB

6

Моменты функций распределения.

1

0

1 N

iiFa

NMFa

1

0

2

1

1 N

ii MFaFa

NDFa

1

0

31 N

i

i

DFa

MFaFa

NAs

1

0

4

31 N

i

i

DFa

MFaFa

NEx

-Среднее значение;

-Стандартное отклонение;

-Асимметрия;

-Эксцесс;

7

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

В(Гс)

DFa

Стандартное отклонение

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

В(Гс)

Mfa

Среднее

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

B(Гс)

ExFa

Эксцесс

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

B(Гс)

AsFa

Асимметрия

8

9

AR 10484 50Fa1

0,0E+00

5,0E-02

1,0E-01

1,5E-01

2,0E-01

2,5E-01

3,0E-01

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

B(Гс)

Fa

(Mk

)

23.10.2003 23:59

25.10.2003 4:47

Пример функций распределения магнитного потока (в

10е22 Mk) по величине поля перед М1.7(25.10.03 5ч53м)

10

Функция распределения магнитного потока (в 10e22 Mk)по величине поля до и после М2.4 23.10.03 2:41

11

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

B(Гс)

AsIm

Асимметрия

12

Пример функций распределения дисбаланса магнитного потока (в 10e22 Mk) по величине поля перед вспышкой М1.7 (25.10.03 5ч53м)

AR 10484 50OV1

-8,0E-01

-5,5E-01

-3,0E-01

-5,0E-02

2,0E-01

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

B(Гс)

Im(M

k)

23.10.2003 23:59

25.10.2003 4:47

13

-0,6

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0

200 400 600 800 1000 1200 1400

B(Гс)

Im(М

к)

22.10.2003 23:59

23.10.2003 1:35

23.10.2003 3:11

Функция распределения дисбаланса магнитного потока (в 10e22 Mk) по величине поля до и после М2.4 23.10.03 2:41

14

Временные вариации магнитного потока (в 10e22 Mk) в области 525Гс,1025Гс.

0,1

0,125

0,15

0,175

0,2

21,5 22 22,5 23 23,5 24 24,5 25 25,5 26 26,5

Дата

Fa(M

k) 1025Гс

525Гс

AR 10484 50Fa1

M1.7 M1.5Flare C.M.X

CME

M2.4 M3.2 M2.7

15

0,12

0,13

0,14

0,15

0,16

0,17

21,5 22 22,5 23 23,5 24 24,5 25 25,5 26 26,5

Дата

MFa

M1.7 M1.5Flare C.M.X

CME

M2.4 M3.2 M2.7

Изменения со временем среднего значения магнитного потока (в 10e22 Mk)

16

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,1

21,5 22 22,5 23 23,5 24 24,5 25 25,5 26 26,5

Дата

DFa

M1.7 M1.5Flare C.M.XCME

M2.4 M3.2 M2.7

Изменения со временем стандартного отклонения от среднего значения магнитного потока

17

-0,25

0

0,25

0,5

0,75

1

1,25

1,5

21,5 22 22,5 23 23,5 24 24,5 25 25,5 26 26,5

Дата

AsFa

M1.7 M1.5Flare C.M.X

CME

M2.4 M3.2 M2.7

Изменения со временем асимметрии функции распределения магнитного потока

18

-0,50

0,51

1,52

2,53

3,5

21,5 22 22,5 23 23,5 24 24,5 25 25,5 26 26,5

Дата

ExFa

M1.7 M1.5Flare C.M.X

CME

M2.4 M3.2 M2.7

Изменения со временем эксцесса функции распределения магнитного потока

19

AR 10484 50Ov1

-5,0E-01

-4,0E-01

-3,0E-01

-2,0E-01

-1,0E-01

0,0E+00

21,500 22,500 23,500 24,500 25,500 26,500

Дата

Im(M

k)

525Гс

1025Гс

M1.7 M1.5Flare: C.M.X M2.4 M3.2 M2.7

CME

Временные вариации дисбаланса магнитного потока (в 10e22 Mk) в области 525 Гс. И 1025Гс.

20

Выводы1. Перед большими вспышками,

сериями малых вспышек и корональными выбросами масс наблюдаются заметные изменения в распределениях по величине поля магнитного потока всей АО. Это значит, что распределение магнитного потока АО по величине поля может оказаться неплохим предиктором эруптивных процессов в АО.

2. Наиболее сильные изменения в распределении потока по полю перед и в процессе вспышек и КВМ наблюдаются в области 500-600Гс и 1200-1700Гс.

3. Ассиметрия дисбаланса во многих случаях имеет тенденцию к росту перед вспышками а непосредственно перед вспышкой падает.

4. Стандартное отклонение растет перед вспышками С и М, а также отмечается его рост (за 2,5 дня) перед вспышкой Х1.2.

5. Асимметрия и эксцесс начинают увеличиваться за 2-4 часа до вспышек М и С, а до вспышки Х1.2 за 2,5дня.

6. Поток от областей с напряженностью порядка 1000Гс. имеет тенденденцию к росту за несколько часов до вспышки класса М. Похоже, ведет себя поток от областей 525Гс., но он лучше реагирует на приближение слабых вспышек класса С.

AR 10484 50Fa1

2,0E-01

3,0E-01

4,0E-01

5,0E-01

21,500 22,500 23,500 24,500 25,500 26,500

DATE(dd.ddd)

Fa(M

k)

M1.7 M1.5Flare: C.M.XM1.0

75G

CMEM2.4 M3.2 M2.7

Временные вариации магнитного потока (в 10e22 Mk) в области 75G

Изменения со временем асимметрии функции распределениядисбаланса магнитного потока

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

21,5 22 22,5 23 23,5 24 24,5 25 25,5 26 26,5

Дата

AsIm

M1.7 M1.5Flare C.M.X

CME

M2.4 M3.2 M2.7

Введение- Джордж Эллери Хейл.

- Babcock H.W. и Babcock H.D.

- Никулин Н.С., Северный А.Б., Cтепанов В.Е..

- Solar and heliospheric observatory (SOHO) 1995г. - The Transition Region and Coronal Explorer (TRACE).

- КРАО БСТ-1.

- Kitt Peak National Observatory.

- Big bear.

- The National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences (NAOC).

- The Solar Dynamics Observatory (SDO).

- The Solar Spase Teleskope (SST).

Космическая обсерватория TRACE

В данном докладе сделана попытка на примере NOAA10484 исследовать

эволюцию магнитного поля и проследить связь со вспышечной

активностью и к.в.м

AR10484

• NOAA10484 сформировалась на выходе из-за лимба, сначала как β конфигурация. Происходила постепенная трансформация в βγ(19.10.03), чуть позже в δ (20.10.03) конфигурацию. 23.10.03 произвела вспышки М2.4, М3.2 и М2.7. (N05L353, Sp max=1700 м.д.п., на 25.10.03). Она продолжала развиваться до 26.10.03, дав резкий рост площади с 24 на 25.10.03, что привело к новому периоду вспышечного энерговыделения: 25.10.03 произошли вспышки М1.2, М1.7 и М1.5, а 26.10.03 группа произвела две большие вспышки (Х1.2 и позже М7.6).

Функция распределения магнитного потока (в 10e22 Mk) по величине поля до и после М1.5 25.10.03 10:35

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900

B(Гс)

Fa(М

к)

25.10.03 07:59/ 25.10.03 09:59/ 25.10.03 11:11/ M1.5 25.10.03 10:35

Функция распределения дисбаланса магнитного потока (в 10e22 Mk) по величине поля до и после М1.5 25.10.03 10:35

-0,8

-0,7

-0,6

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0

300 500 700 900 1100 1300 1500 1700

B(Гс)

Im(М

к)

25.10.03 07:59/ 25.10.03 09:59/ 25.10.03 11:11/ M1.5 25.10.03 10:35

Изменения со временем среднего значения дисбаланса магнитного потока (в 10e22 Mk)

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0

0,1

21,5 22 22,5 23 23,5 24 24,5 25 25,5 26 26,5

DATE (DD.DDD)

MIm

Mean

M1.7 M1.5Flare C.M.X

CME

M2.4 M3.2 M2.7

Изменения со временем стандартного отклонения от среднего значения дисбаланса магнитного потока

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

21,5 22 22,5 23 23,5 24 24,5 25 25,5 26 26,5

DATE (DD.DDD)

DIm

Standart deviation

M1.7 M1.5Flare C.M.X

CME

M2.4 M3.2 M2.7

Изменения со временем асимметрии функции распределениядисбаланса магнитного потока

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

21,5 22 22,5 23 23,5 24 24,5 25 25,5 26 26,5

DATE (DD.DDD)

AsIm

Skewness

M1.7 M1.5Flare C.M.X

CME

M2.4 M3.2 M2.7

Изменения со временем эксцесса функции распределения дисбаланса магнитного потока

-5

0

5

10

15

21,5 22 22,5 23 23,5 24 24,5 25 25,5 26 26,5

DATE (DD.DDD)

ExIm

Kurtosis

M1.7 M1.5Flare C.M.X

CME

M2.4 M3.2 M2.7