Solar Flares and Active Regions
Reconstructing the 3D Reality

Результаты Skype-кон № 1: 2015-02-18; 13 UT

  1. Задачи, приоритеты и цели проекта на весь срок (ГФ)

    1. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ АСПЕКТ

    2. Существенное внимание будет уделено передаче опыта от более опытных участников проекта молодым исполнителям (и обратно). В частности, все молодые участники проекта овладеют программными средствами моделирования бессилового магнитного поля в короне, методами построения изображений в микроволновом диапазоне, а также – современными интерактивными средствами трехмерного моделирования

    3. Работа в проекте как основа для диссертаций. В проекте участвуют 3 доктора, 4 кандидата и 3 без степени. Тематика проекта позволяет подготовить 3 кандидатские диссертации и создать существенный задел (или дополнение) для докторских. Заинтересованные в этом участники должны об этом уведомить и затем выбрать свою «зону ответственности» в рамках проекта. Пример: статистическое и индивидуальное (“case study”) исследование «холодных» вспышек по рентгеновским данным К-В, микроволновым наблюдениям с использованием моделирования; потенциальный соискатель: Александра Лысенко.

    4. Работа в проекте как основа для подготовки заявок в РФФИ и другие фонды. Данный проект неоднороден, он включает в себя разные слои атмосферы (хромосфера и корона) и разные явления (АО и вспышки). Выделение более «однородных» тем крайне перспективно в плане подготовки и подачи конкурентоспособных заявок (в РФФИ и иные фонды). Предлагается участникам со степенями (но не имеющим грантов в качестве руководителей) начать готовиться к летне-осеннему сезону «подач»; сформулировать темы и сделать задел, работая над данным проектом.

    5. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ АСПЕКТ

    6. Отработка и модификация методов моделирования бессилового поля в солнечной короне с использованием имеющихся трехмерных МГД моделей. В настоящее время в свободном доступе находится всего одна такая МГД модель, состоящая из 136ти различных моментов времени («кадров»). При этом каждый момент времени содержит примерно 5 ГБ модельных данных (вектор магнитного поля, температура, концентрация электронов и атомов и т.п.). Таким образом, вся модель составляет почти 700 ГБ, так что даже само «манипулирование» моделью и ее визуализация является нетривиальной задачей. Все, или значительная часть этих кадров будет использована для отработки методов бессилового моделирования магнитного поля и сравнения результатов, получающихся из фотосферных и хромосферных экстраполяций. При этом будут использоваться самые разные преобразования модельного куба, включая укрупнение сетки и масштабирование магнитного поля и шага сетки. (обсудить детально на следующей планерке; докладчик – МЛ).

    7. Модельные «кубы» коронального магнитного поля будут использоваться в качестве «каркаса» для заполнения тепловыми хромосферными и корональными моделями, а в случае вспышек – определенная подобласть этого объема будет дополнительно заполняться ускоренными электронами. Сформированные таким образом модельные кубы будут использоваться для вычисления электромагнитного излучения на многих длинах волн. Полученные синтетические изображения на разных длинах волн будут сравниваться с наблюдениями, и модели корректироваться до тех пор, пока не достигнуто приемлемое согласие между моделью и наблюдениями.

    8. По мере накопления солнечных данных, полученных новыми инструментами (CCРТ, EOVSA, ALMA), мы будем добавлять эти данные для совершенствования нашего моделирования и для получения наиболее реалистических и правдоподобных моделей конкретных активных областей. (обсудить методологию включения радио данных в схему экстраполяции на одной из ближайших планерок).

    9. Реалистические, согласующиеся с наблюдениями, трехмерные модели распределения магнитного поля и тепловой плазмы в хромосфере и короне над конкретными активными областями.

    10. Реалистические, зависящие от времени, распределения нетепловых электронов, ускоренных в конкретных солнечных вспышках.

    11. БЮДЖЕТНЫЕ ПРИОРИТЕТЫ: поддержка приобретения необходимых комплектующих и поездок на конференции или с краткосрочными визитами. В первые полгода поддержка поездок будет инициироваться только запросом самого участника; затем, когда будут получены результаты в рамках работы над проектом в этом и следующих годах, я буду в некоторых случаях предлагать тому или иному участнику (как правило, первому автору соответствующей статьи) поездку с конкретным докладом на конкретную конференцию; либо – поездку в одну из организаций, в которой работают другие участники проекта (ИСЗФ, ФТИ, СПбГУ, NJIT) для совместной работы над конкретной задачей. Во всех случаях будет приниматься во внимание возможность привлечения дополнительных средств, напр., за счет организаторов конференции или принимающей стороны; эти интересы будут активно лоббироваться.

  2. Организация работы, взаимодействие между участниками проекта (ГФ)

    1. Формулировка и решение конкретных задач в рамках проекта (конкретика – в следующем пункте). Требуется в каждой задаче: (1) ведущий исполнитель/первый автор статьи = тот, кто делает доклад на конференции (желательно – из молодых участников без степени и кандидатов наук); (2) группа соисполнителей (в т.ч., не из числа участников проекта). Прогресс (трудности, проблемы) в решении каждой конкретной задачи обсуждается на очередной планерке. Ключевые моменты складываются в дропбоксе. Черновики статей «в работе» складываются в дропбокс с тем, чтобы каждый интересующийся данной задачей и вносящий вклад в решение данной задачи имел возможность работать над статьей и быть включенным в авторский коллектив.

  3. Конкретные задачи на ближайшие полгода, роли участников (ГФ)

    1. Описания 4х проектов в дропбоксе.

    2. Поиск ведущих исполнителей (и участников) по этим четырем проектам. Каждый желающий должен добавить себя в краткие описания проектов в дропбоксе (использовать режим review: track changes).

    3. Приветствуется инициирование новых проектов (напр., создание и поддержка веб-ресурса, доступа к данным и т.п.)

  4. Имеющийся софт, стандарты, доступность – общая информация (GX Simulator – ГФ, NLFFF – ГР/ИМ/СА)

    1. Обязательно иметь: IDL/SSW. Что желательно? Для работы с чем? С К-В, с экстраполяциями...?

    2. Каждая отдельная задача должна быть решена лишь однажды; это решение должно использоваться в дальнейшем. Простой пример: как открыть и просмотреть один кадр Бифроста и получить требующиеся концентрации нейтрального и ионизованного водорода из предоставленных параметров, таких как массовая плотность, давление и концентрация электронов? Нужно написать короткую программу (и документацию) один раз, чтобы затем все могли ею пользоваться, а не писать 10 разных программ.

    3. IDL программы должны работать всюду, где установлен SSW. Следует избегать ссылок на нестандартные подпрограммы, работающие лишь на локальных компьютерах.

    4. Пример: GX Simulator. NLFFF кубы должны формироваться в таком формате, который непосредственно импортируется в GX Simulator. Провести отдельное обсуждение с тем, чтобы придти к решению о совместимости форматов.

    5. Как сейчас организован NLFFF? Что нужно сделать, чтобы любой желающий мог самостоятельно произвести экстраполяцию? Как можно это оптимизировать по времени? Использование HPC? – ГР/ИМ/СА. Сейчас NLFFF реализована в IDL, но завязана на много местных подпрограмм, так что ее использование в других местах затруднительно. Сейчас ведется работа по переводу ее на С++ (с использованием параллелизации); в этом случае программу можно компилировать в dll/SO, которые вызываются командой из IDL. В этом случае код можно сделать общедоступным (так же как быстрые гиросинхротронные коду, которые я сделал с Алексеем Кузнецовым). Вопрос: на сайте (ИСЗФ) я видел код на Фортране. Почему решили от него отказаться??

  5. Имеющиеся базы данных, доступ к ним, особенности работы с данными – общая информация (конус-винд – ВП, экстраполяции – ГР, ССРТ – ДЖ/СА/АА, Bifrost – МЛ)

    1. конус-винд – ВП: обработка будет проводиться в ФТИ по запросу участников. Спектры будут предоставляться в fits-формате (возможно, IDL sav files?). Кривые блеска?

    2. экстраполяции – ГР. Будут проводиться в ИСЗФ по мере необходимости для работы над проектом. Размер типичного куба на сегодня порядка 100х100х100.

    3. «одетые» экстраполяции – ГФ. Имеется утилита, работающая совместно с Симулятором, которая вычисляет «все» имеющиеся силовые линии в магнитном кубе и сохраняет информацию о длине и средней величине магнитного поля данной силовой линии – эта информация нужна для применения одномерных моделей нагрева короны. Через короткое время должна статьт полностью доступна через SSW (after next GX Simulator upgrade).

    4. ССРТ – ДЖ/СА/АА. Традиционно: двумерные карты Солнца через 2-3 минуты, одномерные сканы – гораздо чаще на частоте 5.7 ГГц. С 2012 года – данные «без диска», 4—8 ГГц. Кроме того, есть данные поляриметров на 2-24 ГГц. Получение данных – по запросу у ДЖ, в перспективе (какой?) должны стать доступны для скачивания из интернета (напр., как в случае с Нобеямой). См. папку SSRT в дропбоксе

    5. Bifrost – МЛ. Сообщение по этому вопросу намечено на следующую планерку. Желательно, чтобы участники ознакомились с общей информацией. См. папку Bifrost в дропбоксе.

  6. Организация веб-страницы в ИСЗФ с результатами работы по проекту, включая список публикаций по проекту и трехмерные модели, разработанные в рамках проекта (СА); зеркало в ФТИ (ВП).

    1. В дополнение в папке в дропбоксе (доступна только участникам проекта) имеет смысл иметь веб-страницу (в ИСЗФ), где будет содержаться ключевая информация о работе над проектом и его продуктах, а также – линки ко всем нашим базам данных и моделям (и, возможно, к наиболее важным внешним ресурсам).

    2. Как организовать к ней доступ участников для выкладывания продуктов (моделей)?

    3. Нужно ли зеркало в ФТИ? По-видимому, не в полном объеме, а только в части К-В.

  7. Взаимодействие с «родственными» проектами (АА)

    1. Есть еще 2 проекта РФФИ в ИСЗФ (Р: Алтынцев и Кузнецов); их тематика отчасти пересекается. Конкретика требует отдельного продумывания; полезность координации сомнений не вывзвала.

  8. Структура последующих скайп-конференций (ГФ)

    1. Более подробные выступления по софту и базам данных с целью обучения других участников доступу к ним и их использованию (одно выступление на планерку 20-30 мин).

    2. Обсуждение текущего состояния каждого подпроекта; без ненужных технических деталей – так, чтобы это было интересно другим участникам обсуждения, не участвующим в данном подпроекте.

    3. Обсуждение технических вопросов: доступ к базам, новый софт, обновления веб-страницы и т.п.

    4. Возможно, с привлечением других соавторов по конкретной работе, не являющихся участниками данного проекта.

    5. Резюме каждого выступления (присылатся мне по е-мэйлу); рассылка документа с итогами планерки (ГФ).

  9. Общая дискуссия.

    1. Вопросы, пожелания, предложения. ДЖ: о данных К-В для сравнения с данными ССРТ. ВП: онлайн каталог событий регулярно (автоматически) пополняется на http://www.ioffe.ru/LEA/Solar/. Важно: триггер К-В срабатывает не на все солнечные вспышки. Но для многих исследований может быть весьма полезной и запись в режиме «фон» в трех широких энергетических каналах с временным разрешением около 3 с (сопоставимо с разрешением GOES).