从一份GOES文件重算耀斑曲线

先确认是哪一份原始文件

选用GOES16科学质量XRS一分钟产品，日期为2024年5月10日，版本为v2-2-2。这次重处理于2026年10月发布。包中保留原始NetCDF4/HDF5文件，共301570字节，元数据也保持原样。

读取数值前，程序同时检查长度与完整SHA-256。文件名也是身份的一部分。名称相近的业务产品或旧版本，校准和处理可能不同，不能因为曲线相似就混用。

辅助程序的计划与验证模式都不联网。明确要求重新获取时，它只请求这个具名URL，并拒绝改变或过大的输入。所选文件允许自由使用和再分发，包内保留NOAA NCEI太阳辐照团队署名。

python scripts/astronomy/ac28/reacquire_goes.py --plan
python scripts/astronomy/ac28/reacquire_goes.py --verify docs/astronomy/ac28/research/sci_xrsf-l2-avg1m_g16_d20240510_v2-2-2.nc

来源：NOAA NCEI, GOES16 XRS science-quality one-minute means, 2024-05-10, v2-2-2 · NOAA, GOES-R XRS L2 Data ReadMe, release v2-2-2, 6 October 2026 · NOAA NCEI Open Data Policy, signed 2023, §4a; selected file’s unrestricted-reuse statement

读清波段和真正的时钟

短波段XRS-A覆盖 $0.05\text{–}0.4\,\mathrm{nm}$，XRS-B覆盖 $0.1\text{–}0.8\,\mathrm{nm}$。两列都给出观测者处的波段辐照度，单位为 $\mathrm{W\,m^{-2}}$。

文件有1440个按分钟起点标记的均值。时间坐标从2000年1月1日12:00:00 UTC起计秒，忽略闰秒，不是天文学里以TT定义的J2000时刻。程序用两种独立日历转换相互比较，保留源文件的约定。

写成06:54的峰，指从06:54开始的那一分钟。比较峰值或更快的变化时，要一直保留这个一分钟平均的时间分辨率。

来源：NOAA, GOES-R XRS L2 Data Users Guide, §§2.1–2.4 and quality-flag tables · NOAA NCEI, GOES16 XRS science-quality one-minute means, 2024-05-10, v2-2-2

先筛分钟，再数实际参与的秒

读取主质量标志、参与的一秒样本数和电子修正标志。这里要求主标志为零，有效样本在54到60之间，辐照度有限且高于源下限；电子修正还须有效，没有插值、衰减或显著主波段修正。计数字段的填充值255要拒绝。

五十四个样本是本分析选择的九成覆盖门槛，不会补出缺失的秒。主产品标记为插值的分钟也保留缺口，不能仅因画折线方便而连过去。

06:00至08:00 UTC内，两个波段各有120个分钟通过筛选。但A波段四个分钟没有采满，实际7195秒，最少的一个分钟只有58秒；B波段则有完整7200个一秒样本。分钟通过率与完整曝光，是不同的量。

来源：NOAA, GOES-R XRS L2 Data Users Guide, §§2.1–2.4 and quality-flag tables · NOAA NCEI, GOES16 XRS science-quality one-minute means, 2024-05-10, v2-2-2

重算两个峰值

运行下面的分析命令，会写出结果JSON和原始元数据报告。画图是另外一条可选命令，不装绘图库也能检查数值。

A波段峰所在的分钟从06:52 UTC开始，均值为 $1.23114\times10^{-4}\,\mathrm{W\,m^{-2}}$；B波段从06:54开始，均值为 $3.92869\times10^{-4}\,\mathrm{W\,m^{-2}}$。把后者除以名义X级阈值，可得约3.93。

可以把它叫作科学产品中约X3.93级的一分钟均值。业务耀斑目录可能采用不同产品、时间分辨率与校准。两个所选分钟相差两分钟，也不足以直接量出精密的气体冷却时间。

python -W error scripts/astronomy/ac28/analyze_goes.py
python -W error scripts/astronomy/ac28/make_figures.py

来源：NOAA NCEI, GOES16 XRS science-quality one-minute means, 2024-05-10, v2-2-2 · NOAA, GOES-R XRS L2 Data Users Guide, §§2.1–2.4 and quality-flag tables · NOAA, GOES-R XRS L2 Data ReadMe, release v2-2-2, 6 October 2026

说清积分到底估计什么

辐照度乘秒，得到单位面积上的能量。把分钟均值逐一乘六十再相加，估计保留区间的整分钟通量积分。若六十个样本齐全，使用的就是完整分钟均值；只有54到59个样本时，则假设现有秒样本能代表整分钟。

A波段的整分钟估计为 $0.14607970\,\mathrm{J\,m^{-2}}$，按实际样本数加权则得另一个代理量 $0.14595377\,\mathrm{J\,m^{-2}}$。两者之差不是缺失五秒的误差上界。B波段整分钟估计为 $0.65148857\,\mathrm{J\,m^{-2}}$。

再指定背景区间：05:30至05:50，或05:40至06:00，各用均值与中位数。这四种选择给出B波段带符号超额通量约每平方米0.606到0.610焦耳。程序另列只积正值的结果，因为截去负值会改变统计量。

源文件的au_factor还给出单独命名的一天文单位修正结果，原生辐照度并未预先乘上它。这里也没有套用较早GOES8至15系列的历史比例因子。四种背景与这些修正选择，都属于敏感性比较。

来源：NOAA, GOES-R XRS L2 Data Users Guide, §§2.1–2.4 and quality-flag tables · NOAA NCEI, GOES16 XRS science-quality one-minute means, 2024-05-10, v2-2-2

让定义跟着物理结论走

得到的积分属于这些波段、这个观察方向、选定区间与分钟代表性假设。它不是整场耀斑的总辐射能，更不是释放的磁能。这里也没有用两个波段反演经过校准的温度和发射量。

若要与MHD耗散热定量比较，还需补上密度、热力学、热传导、辐射与仪器响应。眼下，一边提供磁场与流体的能量转换，另一边提供真实X射线信号，各自都能沿原始输入重算到结果。

换下一份任务数据时，仍按这个次序读：输入与版本、时钟、波段、质量标志、实际样本、估计方法、背景和物理解释。引用数值时，把这些选择一起带走。

来源：NOAA, GOES-R XRS L2 Data Users Guide, §§2.1–2.4 and quality-flag tables · NOAA, GOES-R XRS L2 Data ReadMe, release v2-2-2, 6 October 2026