耀斑軟X射線流量的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)?

張 平123 劉四明12

(1中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)南京210008)

(2中國科學(xué)院暗物質(zhì)和空間天文重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室南京210008)

(3中國科學(xué)院大學(xué)北京100049)

耀斑軟X射線流量的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)?

張 平1,2,3?劉四明1,2?

(1中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)南京210008)

(2中國科學(xué)院暗物質(zhì)和空間天文重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室南京210008)

(3中國科學(xué)院大學(xué)北京100049)

為了更定量地研究太陽耀斑軟X射線輻射的統(tǒng)計(jì)性質(zhì),發(fā)展了一套對(duì)于給定峰值流量區(qū)間的耀斑的自動(dòng)識(shí)別程序,并用它分析了從1980年到2013年GOES(Geostationary Operational Environmental Satellite)在兩個(gè)軟X射線波段上對(duì)太陽耀斑的觀測.研究發(fā)現(xiàn)耀斑軟X射線流量在峰值附近變化的統(tǒng)計(jì)特征和耀斑流量峰值的絕對(duì)大小無關(guān):平均而言耀斑流量的上升時(shí)間約是下降時(shí)間的一半,而且高能量通道的上升和下降時(shí)間比相應(yīng)的低能量通道時(shí)間要短,但是這些時(shí)間還是會(huì)隨著耀斑流量變化幅度的增加而增加.

太陽:耀斑,X射線,方法:統(tǒng)計(jì)

1 引言

耀斑統(tǒng)計(jì)性質(zhì)研究中一個(gè)比較大的不確定性來自于對(duì)耀斑(特別是小耀斑)的識(shí)別[1?5],然而考慮到太陽對(duì)日地環(huán)境的影響和耀斑的大小關(guān)系密切,對(duì)大耀斑統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的研究更具有實(shí)際意義.在耀斑的統(tǒng)計(jì)研究中,對(duì)于較容易獲取的耀斑的光變特性及相應(yīng)時(shí)標(biāo)的分析具有重要意義.耀斑光變時(shí)標(biāo)和爆發(fā)時(shí)主導(dǎo)的物理機(jī)制密切相關(guān),它們也是空間天氣預(yù)報(bào)建模的基礎(chǔ)[6?8].

美國國家海洋和大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)下屬的國家環(huán)境衛(wèi)星、數(shù)據(jù)和信息服務(wù)中心(National Environmental Satellite,Data,and Information Service)運(yùn)行著一系列地球同步軌道環(huán)境衛(wèi)星GOES,它們搭載的X射線探測器提供了迄今為止最完整的耀斑軟X射線流量的觀測數(shù)據(jù).自從1974年首顆GOES衛(wèi)星發(fā)射以來,這些X射線探測器已經(jīng)在1～8?A和0.5～4?A兩個(gè)軟X射線波段上幾乎連續(xù)地采集了時(shí)間分辨率在2～3 s的近40 yr的數(shù)據(jù).基于1～8?A波段耀斑峰值流量的大小而劃分的耀斑等級(jí)是目前普遍采用的耀斑大小的衡量標(biāo)準(zhǔn).以前對(duì)于耀斑軟X射線流量統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的研究也主要是利用1～8?A波段的流量數(shù)據(jù).

描述耀斑特征的很多參數(shù)呈現(xiàn)出無特征尺度的冪律形式的頻數(shù)分布,這一結(jié)果與自組織臨界(Self-Organized Criticality)現(xiàn)象非常相似[7,9?11].自組織臨界現(xiàn)象中大小事件在統(tǒng)計(jì)性質(zhì)上完全相似,從而保證了有關(guān)參量頻數(shù)分布的冪律函數(shù)形式.但是在對(duì)耀斑詳細(xì)的多波段觀測分析中,人們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生大耀斑的物理機(jī)制似乎與小耀斑的產(chǎn)生機(jī)制有所不同:伴隨大耀斑的爆發(fā),通常有日冕物質(zhì)拋射的發(fā)生;很多大耀斑還表現(xiàn)出雙帶的耀斑環(huán)系結(jié)構(gòu).另外根據(jù)耀斑脈沖相X射線流量的上升快慢,人們把耀斑分為緩變與脈沖兩類.耀斑軟X射線輻射的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)是否與軟X射線的峰值流量有關(guān)還有待通過更定量的分析來澄清.

在這篇文章中,我們發(fā)展了一套對(duì)于給定峰值流量區(qū)間的耀斑的識(shí)別程序.它避開了傳統(tǒng)耀斑識(shí)別方法對(duì)背景流量的依賴,可以用來分析大耀斑(特別是耀斑流量在峰值附近)的變化特征.利用這一程序,我們分析了GOES衛(wèi)星在兩個(gè)軟X射線能段上對(duì)太陽耀斑的幾十年的觀測數(shù)據(jù):我們不僅再現(xiàn)了不同等級(jí)耀斑的爆發(fā)頻率對(duì)太陽周期的依賴;還對(duì)不同等級(jí)耀斑在峰值附近的行為進(jìn)行了比較研究.在第2節(jié)中,我們總結(jié)了GOES數(shù)據(jù)的基本特征并討論了耀斑的識(shí)別程序;第3節(jié)給出了分析的結(jié)果;在第4節(jié)我們做了簡短討論并給出了結(jié)論.

2 GOES數(shù)據(jù)的基本特征和耀斑的識(shí)別判據(jù)

地球同步軌道系列環(huán)境衛(wèi)星GOES由美國國家海洋和大氣管理局運(yùn)行,主要用于天氣預(yù)報(bào)、地球空間環(huán)境監(jiān)測和氣象學(xué)的研究.它們上面攜帶的X射線探測器從1974年開始到現(xiàn)在持續(xù)觀測太陽軟X射線的輻射流量,各個(gè)階段服役的GOES衛(wèi)星見表1.在有些時(shí)間段會(huì)有多顆GOES衛(wèi)星同時(shí)運(yùn)行,有關(guān)數(shù)據(jù)可以用來估計(jì)儀器效應(yīng)帶來的不確定性[12?13].軟X射線探測器主要在0.5～4.0?A和1.0～8.0?A兩個(gè)波段監(jiān)控來自全日面的輻射[14],并且基于1.0～8.0?A波段峰值流量的大小,耀斑可以劃分為A、B、C、M、X 5等級(jí)(見圖1左圖右側(cè)坐標(biāo)軸的標(biāo)注),它們對(duì)應(yīng)的峰值流量區(qū)間分別是[10?8,10?7)、[10?7,10?6)、[10?6,10?5)、[10?5,10?4)、[10?4,∞)W·m?2.為了更定量地標(biāo)注耀斑等級(jí),人們通常在上面耀斑等級(jí)字母的后面加上峰值流量的數(shù)字部分.例如M2.5級(jí)代表峰值流量是2.5×10?5W·m?2的耀斑.

在0.5～4.0?A和1.0～8.0?A兩個(gè)波段上流量的觀測精度分別可達(dá)～10?9W·m?2、～10?8W·m?2.當(dāng)流量大于10?4W·m?2時(shí),探測器有可能飽和.受飽和、儀器運(yùn)行錯(cuò)誤和來自非太陽的信號(hào)等因素的影響,GOES軟X射線流量數(shù)據(jù)中存在著一些壞點(diǎn),這些壞點(diǎn)在有關(guān)數(shù)據(jù)文件中被標(biāo)注出來,它們所占的比例通常在1.0%之內(nèi),在圖1中我們用叉號(hào)“×”顯示這些數(shù)據(jù)點(diǎn).有些時(shí)候衛(wèi)星處于遠(yuǎn)離太陽的一側(cè),來自太陽的輻射會(huì)被地球遮擋從而造成一定的數(shù)據(jù)缺失[2].這些數(shù)據(jù)缺失的時(shí)間和衛(wèi)星的軌道密切相關(guān),在所有觀測時(shí)間中所占的比例也在百分之幾左右.考慮到早期GOES衛(wèi)星數(shù)據(jù)的問題比較多,在下面的分析中我們只考慮1980年以后GOES衛(wèi)星在高、低兩個(gè)能量通道的數(shù)據(jù).

表1 GOES衛(wèi)星軟X射線探測器的服役時(shí)間以及時(shí)間分辨率Table 1 The service periods and time resolution of the soft X-ray detectors onboard GOES satellite

以前對(duì)于耀斑軟X射線光變統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的研究主要是利用1.0～8.0?A低能量通道的數(shù)據(jù),耀斑起始和終止時(shí)刻的認(rèn)證由于受背景輻射和不同耀斑在時(shí)間上的疊加等影響而存在一定的不確定性[2,4,15].考慮到流量高時(shí)太陽對(duì)日地環(huán)境的影響更顯著,我們下面介紹一種可以在給定峰值流量區(qū)間識(shí)別耀斑的程序.這樣的程序可以用來更有效地研究大耀斑的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)以及輻射流量在峰值附近的變化特征.(1)首先我們使用SSWIDL包中的GOES軟件對(duì)數(shù)據(jù)中的壞點(diǎn)進(jìn)行去除,并移除有數(shù)據(jù)缺失的時(shí)間段.(2)對(duì)于給定的流量區(qū)間[FL,FH],我們確定觀測流量處在這一區(qū)間的所有數(shù)據(jù)點(diǎn).(3)考慮到壞數(shù)據(jù)點(diǎn)的去除和數(shù)據(jù)本身存在的統(tǒng)計(jì)漲落,我們認(rèn)為時(shí)間間隔小于30 s的兩個(gè)相鄰有效數(shù)據(jù)點(diǎn)是連續(xù)的;(4)為了保證耀斑信號(hào)的顯著性,我們只考慮持續(xù)時(shí)間大于30 s的時(shí)間片斷; (5)最后我們確定這些時(shí)間片斷的流量最大值(tp)、起始(ts)與截止(te)時(shí)刻的流量分別為Fp、Fs和Fe.對(duì)于持續(xù)時(shí)間大于30 s的時(shí)間片斷,并且峰值流量處在[FL,FH]的耀斑,對(duì)應(yīng)的Fp、Fs、Fe滿足如下關(guān)系:這里10%對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)漲落.(1)式要求耀斑起始時(shí)刻的流量不能超過峰值流量區(qū)間下限的10%,它有效地排除了峰值流量大于給定峰值流量區(qū)間上限的耀斑的衰減相對(duì)應(yīng)的有效時(shí)間片斷.類似地,(2)式排除了峰值流量大于給定峰值流量區(qū)間上限的耀斑的上升相對(duì)應(yīng)的有效時(shí)間片斷.(3)式則要求耀斑流量具有較顯著的增加.

圖1 耀斑識(shí)別的一個(gè)例子.左圖中“×”代表壞點(diǎn),水平的實(shí)線和虛線分別對(duì)應(yīng)于1.0～8.0?A和0.5～4.0?A兩個(gè)通道峰值流量的上下限,向下的箭頭標(biāo)示識(shí)別出來的耀斑的峰值位置.右圖是對(duì)左圖中小方框區(qū)域的局部放大,這里較高的流量來自于GOES 10的數(shù)據(jù),有關(guān)的耀斑參數(shù)是從兩顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)得到的對(duì)應(yīng)參數(shù)的算術(shù)平均.Fig.1 An example of fl are detection.Left:the cross signs stand for bad points.The horizontal solid and dashed lines correspond to the fl ux limits of the two soft X-ray channels:1.0–8.0?A and 0.5–4.0?A, respectively.The downward arrows mark the times of the fl ux peak of our detected fl ares.The right panel is an enlarged view of the box in the left fi gure.The higher fl ux comes from GOES 10,and the fl are parameters are the arithmetic mean of those obtained from the two satellite data.

圖1給出了將這個(gè)程序應(yīng)用到觀測數(shù)據(jù)的一個(gè)例子.雖然我們的方法不需要對(duì)每個(gè)耀斑確定并扣除背景流量,但是當(dāng)背景流量比較高時(shí),耀斑在時(shí)間上的重疊嚴(yán)重.在圖1中,13:00之后低能量通道的一系列小耀斑被當(dāng)成后面一個(gè)大耀斑的上升相沒有被識(shí)別出來.原則上這一缺陷可以通過調(diào)節(jié)流量區(qū)間范圍在一定程度上減小對(duì)結(jié)果的影響,但是考慮到耀斑行為的復(fù)雜性,完全克服這一缺陷需要更復(fù)雜的耀斑識(shí)別程序.圖1右圖也顯示出不同GOES衛(wèi)星給出的流量觀測還是有一定差別.當(dāng)一個(gè)耀斑同時(shí)被多個(gè)衛(wèi)星觀測到時(shí),我們把由每個(gè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)得到的耀斑參數(shù)的算術(shù)平均值作為該耀斑的對(duì)應(yīng)參數(shù).

3 結(jié)果

參照Aschwanden等[2]對(duì)過去33 yr(1980—2012年)耀斑爆發(fā)頻數(shù)的分析,圖2給出了利用我們的耀斑識(shí)別程序得到的結(jié)果.在這里,仿照在低能量通道對(duì)耀斑等級(jí)的定義,我們將高能量通道的耀斑分為a、b、c、m、x 5個(gè)等級(jí),它們對(duì)應(yīng)的峰值流量區(qū)間分別為[10?9,10?8)、[10?8,10?7)、[10?7,10?6)、[10?6,10?5)、[10?5,∞)W·m?2.注意這個(gè)耀斑級(jí)別的定義和低能量通道耀斑級(jí)別的定義并不是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系.也就是說低能量通道M級(jí)的耀斑并不一定對(duì)應(yīng)高能量通道m(xù)級(jí)的耀斑.結(jié)合我們前面對(duì)GOES數(shù)據(jù)的理解,在峰值流量較小(≤10?8W·m?2)的時(shí)候背景噪聲占主導(dǎo),峰值流量較大(≥10?4W·m?2)的時(shí)候探測器有可能飽和,所以我們直接采用數(shù)據(jù)比較可靠的連續(xù)流量區(qū)間來進(jìn)行耀斑識(shí)別.

圖2 過去33 yr的月均耀斑數(shù).不同顏色代表不同等級(jí)的耀斑,左圖對(duì)應(yīng)低能量通道,右圖對(duì)應(yīng)高能量通道.(B,C)級(jí)月平均耀斑數(shù)與其他等級(jí)月平均耀斑數(shù)的反相關(guān)性是由于耀斑識(shí)別程序受背景影響而具有的局限性造成的.Fig.2 The monthly fl are numbers over the past 33 years.Di ff erent colors denote di ff erent fl are classes. The left panel corresponds to the low-energy channel,and the right one corresponds to the high-energy channel.The anti-correlation of the monthly fl are numbers between the(B,C)class fl ares and the other fl ares is caused by the limitation of our code during the period of high background fl ux.

從圖2可以看到,雖然在耀斑數(shù)量上高低通道有些差別,但是整體上這兩個(gè)通道的月爆發(fā)率表現(xiàn)出明顯的11 yr太陽周期.另外雖然在最高的峰值流量區(qū)間,高低能量通道的耀斑數(shù)目相當(dāng),但是在接下來的兩個(gè)峰值流量區(qū)間低能量通道的耀斑總數(shù)則是比高能量通道的總數(shù)多1倍以上.耀斑的頻數(shù)分布多呈現(xiàn)冪律分布[4],圖2可以看出高通道的冪律指數(shù)要比低通道的小.比如在頻數(shù)分布上低通道的耀斑數(shù)目從流量區(qū)間(M,X)到(X,X10)變化了約15倍,但是高通道從流量區(qū)間(m3,x3)到(x3,x30)變化了約8倍,結(jié)合高低通道所選擇的流量區(qū)間跨越的寬度是一樣的,那么這些高低通道不同等級(jí)的耀斑數(shù)具有一定可比性.隨著峰值流量的降低,耀斑的頻數(shù)分布明顯偏離冪律.這主要是受到前面提到的耀斑識(shí)別程序的局限性的影響.由于低能量通道受高背景的影響而遺漏小耀斑的可能性更高,(B,C)級(jí)的耀斑的月爆發(fā)數(shù)表現(xiàn)出和太陽活動(dòng)的反相關(guān)性.

為了分析耀斑流量在峰值附近的變化特征,我們每隔半個(gè)數(shù)量級(jí)選一個(gè)耀斑峰值區(qū)間并且定義上升時(shí)間tR和下降時(shí)間tD:

圖3給出了這兩個(gè)時(shí)間的相關(guān)性.除了不同等級(jí)耀斑數(shù)量的差異,這兩個(gè)時(shí)間的相關(guān)性好像并不依賴于耀斑的峰值流量的絕對(duì)大小.

圖3 不同等級(jí)耀斑在峰值附近的上升和下降時(shí)間的相關(guān)性.第1排左圖為33 yr期間(1980—2012年)低能量通道的情形,右圖為10 yr期間(2003—2012年)低能量通道的情形;第2排左圖為33 yr期間高能量通道的情形,右圖為10 yr期間高能量通道的情形.Fig.3 The correlation between the rise and decay times near the peak for di ff erent class fl ares.The left panel in the fi rst column shows the results of the low-energy channel in a 33-year period(1980—2012), the right one shows the results of the low-energy channel in a 10 year period(2003—2012);the second column shows the corresponding results in the high-energy channel.

在這些圖中,我們還給出了對(duì)這一相關(guān)性線性擬合的結(jié)果.有關(guān)參數(shù)的誤差代表相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)誤差.圖3右圖中給出了2003年到2012年的10 yr觀測有關(guān)分析的結(jié)果,和左圖比較可以看出有關(guān)擬合參數(shù)隨樣本的變化比較大.這也表明這些參數(shù)的系統(tǒng)誤差比相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)誤差要大得多.考慮到這些系統(tǒng)誤差,我們認(rèn)為這兩個(gè)時(shí)間的相關(guān)性與耀斑的峰值流量的絕對(duì)大小無關(guān).另外我們注意到峰值流量小的耀斑擬合斜率較小,這可能是受到耀斑識(shí)別程序的局限性的影響.

圖4 不同耀斑峰值流量區(qū)間得到的耀斑的峰值流量和耀斑持續(xù)時(shí)間、上升與下降時(shí)間之間的相關(guān)性.第1排為低能量通道的情形,第2排為高能量通道的情形.Fig.4 The correlation of the peak fl ux of di ff erent class fl ares and the corresponding duration,rise and decay times.The fi rst row shows the results of the low-energy channel,the second row shows the results of the high-energy channel,respectively.

圖4給出了這些耀斑的峰值流量和相應(yīng)耀斑持續(xù)時(shí)間tDURATION,以及上升與下降時(shí)間之間的相關(guān)性.統(tǒng)計(jì)上講,這些時(shí)間都會(huì)隨峰值流量的增加而增加,但是這些時(shí)間本身的彌散比較大,并且彌散程度好像并不依賴于峰值流量變化幅度和絕對(duì)大小.為了更定量地分析這些時(shí)間的統(tǒng)計(jì)性質(zhì),圖5給出了不同等級(jí)耀斑上升和下降時(shí)間以及它們之比的對(duì)數(shù)的平均值及方差,誤差棒為相應(yīng)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)方差.耀斑的很多物理特征參量的頻數(shù)分布為比較寬的冪律或者雙冪律分布,所以直接得到的有關(guān)參量的均值并不能代表系統(tǒng)的特征,在對(duì)數(shù)空間求得平均值能更合理地給出耀斑特征參量的變化趨勢(shì).圖5中下降時(shí)間和上升時(shí)間之比的對(duì)數(shù)并不依賴于耀斑的級(jí)別(第1列第3排),這個(gè)比值的對(duì)數(shù)的平均值分布在0.30附近.這說明平均而言下降時(shí)間大約是上升時(shí)間的兩倍.對(duì)于高能量通道,上升和下降時(shí)間的對(duì)數(shù)的平均值分別在2.1和2.4附近取值(第1列第1、2排),相應(yīng)的方差在0.37和0.44附近取值(第2列第1、2排),這兩個(gè)時(shí)間之比的對(duì)數(shù)的方差在0.26附近取值(第2列第3排),并且這些量都不依賴于耀斑的等級(jí).低能量通道的上升和下降時(shí)間比高能量通道的對(duì)應(yīng)時(shí)間要長,并且這些時(shí)間的對(duì)數(shù)的平均值和方差似乎隨耀斑峰值流量的增加而減小.特別是下降和上升時(shí)間之比的對(duì)數(shù)的方差顯示出對(duì)耀斑等級(jí)的明顯依賴.考慮到這一趨勢(shì)在小耀斑時(shí)表現(xiàn)突出,我們認(rèn)為這個(gè)趨勢(shì)是由于我們的耀斑識(shí)別程序的局限性造成的,它并不反映耀斑的內(nèi)稟屬性.當(dāng)耀斑峰值流量較低時(shí),由于受背景流量以及耀斑在時(shí)間上的重疊的影響,我們得到的上升和下降時(shí)間不一定對(duì)應(yīng)于單個(gè)耀斑事件,這些時(shí)間因此會(huì)有更大的彌散.

圖5 不同等級(jí)耀斑在峰值附近的上升和下降時(shí)間以及它們之比的統(tǒng)計(jì)性質(zhì).三角符號(hào)為高能量通道的情形,菱形為低能量通道的情形.為了清楚起見,高能量通道的數(shù)據(jù)點(diǎn)向左移動(dòng)了0.1個(gè)單位.Fig.5 The statistical properties of rise time,decay time,and their ratio for di ff erent class fl ares.The triangles stand for the high-energy channel situation,and the diamonds stand for the low-energy channel situation.For the purpose of illustration,the data points for the high-energy channel have been shifted to the left by 0.1.

4 討論和結(jié)論

通過發(fā)展一套在給定的峰值流量區(qū)間識(shí)別耀斑的程序,我們分析了GOES兩個(gè)軟X射線能量通道33 yr的流量觀測數(shù)據(jù),再現(xiàn)了不同等級(jí)耀斑的爆發(fā)頻率都呈現(xiàn)11 yr太陽周期.這些結(jié)果同時(shí)顯示高低兩個(gè)能量通道的峰值流量的頻數(shù)分布并不相同,和人們經(jīng)常研究的低能量通道相比,高能量通道峰值流量的分布范圍更大.通過進(jìn)一步分析耀斑在峰值附近上升和下降時(shí)間的統(tǒng)計(jì)特征,我們發(fā)現(xiàn)上升和下降時(shí)間有很好的相關(guān)性,并且平均而言下降時(shí)間比上升時(shí)間長一倍.雖然在流量峰值附近隨著流量變化幅度的增加,上升和下降時(shí)間都會(huì)增加,但是這個(gè)增加量和對(duì)于給定的流量變化幅度的這些時(shí)間的內(nèi)稟彌散相比要小得多.總體而言高能量通道的上升和下降時(shí)間比相應(yīng)的低能量通道時(shí)間短一些,但是這些時(shí)間并不隨著耀斑峰值流量絕對(duì)大小的改變而改變.也就是說,在峰值流量附近大耀斑流量的變化特征與小耀斑相似.這在一定程度上支持自組織臨界模型對(duì)耀斑統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的解釋,但是考慮到高低兩個(gè)能量通道耀斑峰值流量頻數(shù)分布的差異,我們需要考慮相關(guān)的軟X射線輻射機(jī)制和相關(guān)物理過程才能對(duì)這些結(jié)果給出更定量的解釋.我們也沒有發(fā)現(xiàn)存在脈沖和緩變兩類耀斑的證據(jù).

[1]Li Y P,Gan W Q,Feng L,et al.RAA,2013,13:1482

[2]Aschwanden M J,Freeland S L.ApJ,2012,754:112

[3]Veronig A M,Temmer M,Hanslmeier A.SoPh,2004,219:125

[4]Veronig A,Temmer M,Hanslmeier A,et al.A&A,2002,382:1070

[5]Temmer M,Veronig A,Hanslmeier A,et al.A&A,2001,375:1049

[6]Veronig A,Vrˇsnak B,Dennis B R,et al.A&A,2002,392:699

[7]Aschwanden M J.SoPh,2011,274:119

[8]Wheatland M S,Litvinenko Y E.SoPh,2002,211:255

[9]Lu E T,Hamilton R J.ApJ,1991,380:L89

[10]Aschwanden M J.SoPh,2011,274:99

[11]Aschwanden M J.A&A,2012,539:A2

[12]韓斐然,劉四明.天文學(xué)報(bào),2012,53:482

[13]Han F R,Liu S M.ChA&A,2013,37:277

[14]Garcia H A.SoPh,1994,154:275

[15]Ryan D F,Milligan R O,Gallagher P T,et al.ApJS,2012,202:11

Statistical Properties of Flare Soft X-ray Fluxes

ZHANG Ping1,2,3LIU Si-ming1,2
(1 Purple Mountain Observatory,Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210008)
(2 Key Laboratory of Dark Matter and Space Astronomy,Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210008)
(3 University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049)

In order to quantitatively study the statistical properties of the soft X-ray emission of solar fl ares,an algorithm is developed to automatically detect fl ares in the light curve for a given fl ux range,and to analyze the GOES(Geostationary Operational Environmental Satellite)data from 1980 to 2013 in two soft X-ray bands.This study indicates that the statistical characteristics near the peak fl ux of big fl ares have nothing to do with the absolute peak fl ux:on average,the rise time of fl ares is about half of the decay time.Compared with the low-energy channel,the corresponding time in the high-energy channel is shorter.However,these times increase with the increase of the variation of the peak fl ux for a fl are.

solar: fl ares,X-rays,methods:statistical

P182;

A

10.15940/j.cnki.0001-5245.2015.01.005

2014-05-24收到原稿,2014-07-17收到修改稿

?國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11173064,11233008)和中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(XDB09000000)資助

?zhangping@pmo.ac.cn

?liusm@pmo.ac.cn