Data Archive Project of 44-year Full
Disk CaII K Images- Status Report R. Kitai, S. Ueno, M. Katoda, Y. Hada, A.
Asai, H. Isobe, and H. Hayashi
Kyoto University
地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Contents• Introduction• Spectroheliograph at Kyoto• Present status of data archiving• Plan of scientific analysis of archive data

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

INTRODUCTION

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Spectroheliographic Observation at
Kwasan Observatory around 1930’s
Grubb
D 42cmCoelostatImaging
Mirror(backside)
SteinheilD 20cm
F 5m
SolarDiameter50mm
地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

History of 44 year continuous observation• 1926– Installation of ASKANIA Spectroheliograph– Start of Solar full-disk observation in CaII K line
– Siderostat telescope• 1929– Movement of the device to Kwasan Observatory– Continuation of the observation– 30cm Ceolostat telescope• 1941– Movement of the device to Ikoma Observatory• 1969– Observation project ended
地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Photographic Plate

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Solar Chromosphere in CaIIK1967 May 24

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

SPECTROHELIOGRAPH

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Spectroheliograph(Single Image)• Monochromatic solarimage• Solar image fixed• Slit1 and Slit2 movewith dispersing unit
• Plate(camera） fixed
地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Askania Spectroheliograph• K. Araki (1937)• Tenkai Vol. 197,P401• 荒木九皐（昭和12年）• 天界197号、401頁• 分光太陽写真儀と分光太陽鏡

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Present status in Kwasan History museum

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Front view

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Double prism disperser

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

IMAGE DATA ARCHIVING

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

CaIIK Spectroheliogram( as of 2012 Feb )( in compilation)
13
12
11
10
9
MONTH

8Compilation
In progress

76
5
4
3

2
1
1920

1925

1930

1935

1940

1945
YEAR

1950

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

1955

1960

1965

1970

Digital Scan of CaII K
Spectroheliogram
Since Jan 23, 2012

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

CaII K Monthly Variation in 1958

Jan.30Feb.27Mar.31

Apr.30May .31

Jun.27

Jul.29Aug.19

Sep .18

Oct.16 その活用 (2012.2.23)
Nov.29地球科学メタ情 報データベースの現状とDec.30

Yearly Variation of CaII K in Cycle 18
1945

1947

1946

1949

1948

1951

1950
18

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

1953

1952

1954

Yearly Variation of CaII K in Cycle 19
1954

1956

1955

1958

1957

1960

1959

1962

1961

19

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

1964

1963

To be fixed• Orientation of the image– Celestial NS EW– Inclination of solar rotation axis

• Flat fielding– Curved band undulation• Irregular sliding motion of the spectrograph• Passing clouds– Thin straight lines : Dusts on the entrance slit

• Intensity calibration
地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Orientation
Mt. Wilson

NEW
1958.Jan.28

Jan.29

SIkoma1958.Jan.30

Jan.30NW

W

P=-11.4

NLevels of image files• Level0– Original images as are scanned and co-alligned• Level1– Correction of Orientation applied• Level2– Flat fielding applied

SCIENTIFIC ANALYSIS PLAN
OF ARCHIVE DATA
地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Heating of upper terrestrial atmosphere• Open the image database through IUGONET( Inter-university Upper atmosphere GlobalObservation NETwork )• CaII K Flux ( Plage area ) as a proxy index of UVirradiation to the Earth– UV irradiation as a heating source of upperterrestrial atmosphere

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Model andObservation• TSI

TSI variation : 0.2 %in phase with the cycle• UV spectral irradiance
UV variation : 5-10 %in phase with the cycle

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Solar UV irradiation and the solar chromosphric brightness(M. Yokoyama, S. Masuda and J. Sato, 2005)

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Solar plage area is a good proxy index of the UV irradiationon the upper terrestrial atmosphere .
地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

滋賀県立米原高校天文部（SSH）• Φ60mm• CaII K 2.6Å、Hα 0.75Å

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

UV(26-34nm)

UV(0.1-50nm)

地球科学メタ情
Area of 報データベースの現状とCaII K plages
その活用 (2012.2.23)

I. Ermolli, S.Criscuoli and F. Giorgi
Contri. Astron. Obs. Skalnate Pleso Vol 41, 73-84, (2011)

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

A Century of Solar Ca II Measurements and TheirImplication for Solar UV Driving of Climate(P. Foukal et al. : Solar Phys (2009) 255: 229–238)

Annual mean of CaII K Index andSunspot number

11-year running mean of CaII KIndex

Sun-as-astar

SPO
MWO
Kodaikanal
ApnSunspot
地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)

Summary• We are building an image database of 44-year
solar full disk in CaII K line, which will be open
via IUGONET system.
• The data archive will serve as a basic data forsolar UV irradiance variation, which have aimportant role in upper atmospheric heating.

地球科学メタ情 報データベースの現状とその活用 (2012.2.23)