To estimate free magnetic energy stored in an active region is a key to the quantitative prediction of activity observed on the Sun. This energy is defined as an excess over the potential energy that is the lowest energy taken by a magnetic structure formed in the solar atmosphere including the solar corona. It is, however still difficult to derive the configuration of a coronal magnetic field only by observations, so we have to use some observable quantity to estimate free magnetic energy. Recently, by performing a coordinated series of three-dimensional magnetohydrodynamic simulations of an emerging flux tube that transfers intense magnetic flux to the solar atmosphere we have found an universal power-law relation between free magnetic energy and emerged magnetic flux, the latter of which is a possibly observed quantity. We further investigate what causes this relation through a comparison with a model of linear force-free field.
Solar flare is one of the energetic phenomena observed on the Sun, and it is often accompanied with eruptions such as global-scale eruption of a flux rope (filament/prominence eruption) and small-scale eruption of a plasmoid. A flare itself is a dissipative phenomenon where accumulated electric current representing free magnetic energy is dissipated quickly at a special location called a current sheet formed in a generally highly conductive solar corona. Previous studies have demonstrated how a solar magnetic field placed on the Sun forms a current sheet when magnetic shear is added to the field. Our study is focused on a self-consistent process of how a subsurface magnetic field emerges into the solar atmosphere and forms a current sheet in the corona. This study also gives light to a relation among a flare and two types of flare-associated eruptions; flux-rope eruption and plasmoid eruption.
We demonstrate the subsurface origin of the observed evolution of the solar active region 10930 (AR10930) associated with merging and breakup of magnetic polarity regions at the solar surface. We performed a magnetohydrodynamic simulation of an emerging magnetic flux tube whose field-line twist is asymmetrically distributed along its axis, which is a key to merging and fragmentation in this active region. While emerging into the surface, the flux tube is subjected to partial splitting of its weakly twisted portion, forming separate polarity regions at the solar surface. As emergence proceeds, these separate polarity regions start to merge and then break up, while in the corona sigmoidal structures form and a solar eruption occurs. We discuss what physical processes could be involved in the characteristic evolution of an active region magnetic field that leads to the formation of a sunspot surrounded by satellite polarity regions.
We investigate the dependence of solar proton events (SPEs) on solar and interplanetary type II bursts associated with solar flares and/or CME-driven shocks. For this we consider NOAA solar proton events from 1997 to 2012 and their associated flare, CME, and type II radio burst data with the following subgroups: metric, decameter-hectometric (DH), and meter-to-kilometric (m-to-km) type II bursts. The primary findings of this study are as follows. First, about half (52%) of the m-to-km type II bursts are associated with SPEs and its occurrence rate is higher than those of DH type II bursts (45%) and metric type II bursts (19%). Second, the SPE occurrence rate strongly depends on flare strength and source longitude, especially for X-class flare associated ones; it is the highest in the central region for metric (46%), DH (54%), and m-to-km (75%) subgroups. Third, the SPE occurrence rate is also dependent on CME linear speed and angular width. The highest rates are found in the m-to-km subgroup associated with CME speed 1500 kms-1: partial halo CME (67%) and halo CME (55%). Fourth, in the relationships between SPE peak fluxes and solar eruption parameters (CME linear speed, flare flux, and longitude), SPE peak flux is mostly dependent on SPE peak flux for all three type II bursts (metric, DH, m-to-km). It is noted that the dependence of SPE peak flux on flare peak flux decreases from metric to m-to-km type II burst.
Concentration errors critically affect the performance of solar concentrator, so their evaluation is important to the concentrated solar power technology. However, the evaluation is very challenging because error sources are various and not easy to measure individually. Therefore, the integrated effect of concentration errors is often more interesting and useful for large-scale applications. In the present work, we analytically investigate and classify various concentration error sources and then explain that the effect of various concentration errors can be represented in terms of a root mean square value of reflector surface slope error. We present an indirect approach to assessing the reflector surface slope error by comparing solar flux measurement data with modeling calculations. We apply the approach for solar furnaces with different thermal capacity and investigate its advantages and disadvantages.
Ground Level Enhancements (GLEs) in cosmic ray intensity observed during the period of 1997-2012 have been studied with energetic solar features and disturbances in solar wind plasma parameters and it is seen that all the GLEs have been found to be associated with coronal mass ejections, hard X-ray solar flares and solar radio bursts. All the GLEs have also been found to be associated with sudden jumps in solar proton flux of energy of ${\geq}60Mev$. A positive correlation with correlation coefficient of 0.48 has been found between the maximum percentage intensity (Imax%) of Ground Level Enhancements and the peak value of solar proton flux of energy (${\geq}60Mev$). All the Ground Level Enhancements have been found to be associated with jumps in solar wind plasma velocity (JSWV) events. A positive correlation with correlation coefficient of 0.43 has been found between the maximum percentage intensity (Imax %) of Ground Level Enhancements and the peak value of solar wind plasma velocity of associated (JSWV) events. All the Ground Level Enhancements have been found to be associated with jumps in solar wind plasma pressure (JSWP) events. A positive correlation with correlation coefficient of 0.67 has been found between the maximum percentage intensity (Imax %) of Ground Level Enhancements and the peak value of solar wind plasma pressure of associated (JSWP) events and of 0.68 between the maximum percentage intensity (Imax %) of Ground Level Enhancements and the magnitude of the jump in solar wind plasma pressure of associated (JSWP) events.
We have developed a set of daily solar flare peak flux forecast models for strong flares using multiple linear regression and artificial neural network methods. We consider input parameters as solar activity data from January 1996 to December 2013 such as sunspot area, X-ray flare peak flux and weighted total flux of previous day, and mean flare rates of McIntosh sunspot group (Zpc) and Mount Wilson magnetic classification. For a training data set, we use the same number of 61 events for each C-, M-, and X-class from Jan. 1996 to Dec. 2004, while other previous models use all flares. For a testing data set, we use all flares from Jan. 2005 to Nov. 2013. The best three parameters related to the observed flare peak flux are weighted total flare flux of previous day (r = 0.51), X-ray flare peak flux (r = 0.48), and Mount Wilson magnetic classification (r = 0.47). A comparison between our neural network models and the previous models based on Heidke Skill Score (HSS) shows that our model for X-class flare is much better than the models and that for M-class flares is similar to them. Since all input parameters for our models are easily available, the models can be operated steadily and automatically in near-real time for space weather service.
Moon, Yong-Jae;Kim, Rok-Soon;Park, Jin-Hye;Jin, Kang
The Bulletin of The Korean Astronomical Society
/
v.36
no.2
/
pp.90.1-90.1
/
2011
We are developing empirical space weather (geomagnetic storms, solar proton events, and solar flares) forecast models based on solar information. These models have been set up with the concept of probabilistic forecast using historical events. Major findings can be summarized as follows. First, we present a concept of storm probability map depending on CME parameters (speed and location). Second, we suggested a new geoeffective CME parameter, earthward direction parameter, directly observable from coronagraph observations, and demonstrated its importance in terms of the forecast of geomagnetic storms. Third, the importance of solar magnetic field orientation for storm occurrence was examined. Fourth, the relationship among coronal hole-CIR-storm relationship has been investigated, Fifth, the CIR forecast based on coronal hole information is possible but the storm forecast is challenging. Sixth, a new solar proton event (flux, strength, and rise time) forecast method depending on flare parameters (flare strength, duration, and longitude) as well as CME parameter (speed, angular width, and longitude) has been suggested. Seventh, we are examining the rates and probability of solar flares depending on sunspot McIntosh classification and its area change (as a proxy of flux change). Our results show that flux emergence greatly enhances the flare probability, about two times for flare productive sunspot regions.
In this study, we present a new empirical forecasting method of solar proton events based on flare parameters. For this we used NOAA solar energetic particle (SEP) events from 1976 to 2006 and their associated X-ray flare data. As a result, we found that about only 3.5% (1.9% for M-class and 21.3% for X-class) of the flares are associated with the proton events. It is also found that this fraction strongly depends on longitude; for example, the fraction for $30W^{\circ}$ < L < $90W^{\circ}$ is about three times larger than that for $30^{\circ}E$ < L < $90^{\circ}E$. The occurrence probability of solar proton events for flares with long duration (> 0.3 hours) is about 2 (X-class flare) to 7 (M-class flare) times larger than that for flares with short duration (< 0.3 hours). The relationship between X-ray flare peak flux and proton peak flux as well as its correlation coefficient are strongly dependent on longitude. Using these results for prediction of proton flux, we divided the data into 6 subgroups depending on two parameters: (1) 3 longitude ranges (east, center, and west) and (2) flare impulsive times (long and short). For each subgroup, we make a linear regression between the X-ray flare peak flux and the corresponding proton peak flux. The result shows that the proton flux in the eastern region is much better correlated with the X-ray flux than that in the western region.
We construct a solar eruption model with a background solar wind by performing three-dimensional zero-beta magnetohydrodynamic (MHD) simulation. The initial configuration of a magnetic field is given by nonlinear force-free field (NLFFF) reconstruction applied to a flux emergence simulation. The background solar wind is driven by upflows imposed at the top boundary. We analyzed the temporal development of the Lorentz force at the flux tube axis. Based on the results, we demonstrate that a solar eruption is caused by the imbalance between magnetic pressure gradient force and magnetic tension force. We conclude that this imbalance is produced by a weak but continuously existing solar wind above an active region.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.