[論文レビュー] Minima of Solar Cycles 22/23 and 23/24 as Seen in SOHO/CELIAS/SEM Absolute Solar EUV Flux

L. V. Didkovsky, D. L. Judge+2 more|arXiv (Cornell University)|Nov 4, 2009

Solar and Space Plasma Dynamics被引用数 11

ひとこと要約

本研究では、SOHO/CELIAS/SEMデータを用いてヘリウムII 30.4 nm帯域の絶対太陽EUVフラックスを分析し、太陽活動極小期22/23と23/24を比較した。サウンディングロケットによる比較によって検証された結果、23/24極小期（2008年11月28日）のフラックスは22/23極小期（1996年6月2日）よりも15%低く、急激な低下と長期間にわたる非対称的な回復プロファイルを示したのに対し、22/23極小期は速やかで対称的なプロファイルを示した。

ABSTRACT

Verified and updated calibrated absolute solar flux in the He II 30.4 nm spectral band-pass as measured by the Solar EUV Monitor (SEM) allows us to study variations of the solar EUV irradiance near the minima of Solar Cycles 22/23 and 23/24. Based on eight (1996 to 2007) NASA sounding rocket flights, a comparison of SEM data with the measurements from three independent EUV instruments was performed to verify and confirm the accuracy of the published SEM data. SEM calibrated data were analyzed to determine and compare minima for solar cycles 22/23 and 23/24. The minima points were calculated using SEM first order daily averaged flux smoothed by a running mean (RM) filter with the window of averaging equal to 365 days. These minima occurred on June 2, 1996 (22/23) and November 28, 2008 (23/24). The 23/24 minimum showed about 15% lower EUV flux in the 30.4 nm band-pass than the 22/23 minimum. The 365-day RM curve around the 23/24 minimum has significant asymmetry (fast decrease of the EUV flux to the minimum and a long, near-horizontal profile after the minimum). This profile is quite different from the much faster and symmetrical change of the flux around the 22/23 minimum. SEM flux was compared with both high spectral resolution (0.1 nm) Mg II index calculated from the Solar Radiation and Climate Experiment (SORCE) using the Solar Stellar Irradiance Comparison Experiment (SOLSTICE) data and with the NOAA composite Mg II index spectrum.

研究の動機と目的

• SOHO/CELIAS/SEMが測定するヘリウムII 30.4 nm帯域における絶対太陽EUVフラックス測定値の検証およびキャリブレーションを行う。
• キャリブレーション済みSEMデータを用いて、太陽活動極小期22/23と23/24の太陽EUV放射率極小を比較する。
• 365日移動平均フィルタを用いて、これらの極小期周辺におけるEUVフラックス変化の時間的変動と非対称性を評価する。
• サウンディングロケットおよびSORCE/SOLSTICE機器による独立測定と照合することで、SEMデータの妥当性を検証する。

提案手法

• SOHO/CELIAS/SEMの測定値を用いて、30.4 nmヘリウムII帯域における絶対太陽EUVフラックスを導出する。
• 1996年から2007年までの間に実施された8回のNASAサウンディングロケット飛行データを用い、SEMと3つの独立したEUV機器の測定値を比較することで、データの妥当性を検証する。
• 1日平均SEMフラックスを、365日移動平均（RM）フィルタで平滑化し、極小期を特定する。
• 22/23および23/24極小期は、365日RM曲線の最低点として特定された。
• SORCE/SOLSTICEの高分解能Mg IIインデックスデータおよびNOAA複合Mg IIインデックススペクトルと、SEMフラックスを比較する。
• 各極小期周辺のRM曲線の形状を分析することで、フラックス変化の時間的非対称性を定量化する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 太陽活動極小期22/23および23/24における30.4 nm帯域の太陽EUVフラックスの絶対レベルは何か？
• RQ2 22/23極小期と23/24極小期におけるEUVフラックス変化の時間的プロファイルは、対称性と期間の観点でどのように異なるか？
• RQ3 サウンディングロケットによる独立測定によって、SEM機器が30.4 nm帯域で測定するEUVフラックスはどの程度検証されているか？
• RQ4 23/24極小期における30.4 nm EUVフラックスは、22/23極小期と定量的に比較してどの程度異なるか？
• RQ5 これらの極小期において、Mg IIインデックススペクトルはSEMの絶対フラックス測定値とどの程度相関しているか？

主な発見

• 太陽活動極小期22/23は1996年6月2日、太陽活動極小期23/24は2008年11月28日であった。
• 23/24極小期では、30.4 nm帯域におけるEUVフラックスが22/23極小期と比較して約15%低かった。
• 23/24極小期の365日移動平均曲線は顕著な非対称性を示し、極小値への急激な低下と、長期間にわたるほぼ水平な回復段階を示した。
• これに対して、22/23極小期周辺のフラックス変化は速やかでより対称的であった。
• サウンディングロケットに搭載された3つの独立したEUV機器との比較により、SEMデータの正確性が確認された。
• SEMフラックスは、SORCE/SOLSTICEのMg IIインデックスおよびNOAA複合Mg IIインデックススペクトルと良好な一致を示した。