Observations at millimetre wavelengths provide a valuable tool to study the small-scale dynamics in the solar chromosphere. We evaluate the physical conditions of the atmosphere in the presence of a propagating shock wave and link that to the observable signatures in mm-wavelength radiation, providing valuable insights into the underlying physics of mm-wavelength observations. A realistic numerical simulation from the three-dimensional radiative magnetohydrodynamic code Bifrost is used to interpret changes in the atmosphere caused by shock wave propagation. High-cadence (1 s) time series of brightness temperature (Tb) maps are calculated with the Advanced Radiative Transfer code at the wavelengths 1.309 mm and 1.204 mm, which represents opposite sides of spectral band 6 of the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). An example of shock wave propagation is presented. The brightness temperatures show a strong shock wave signature with large variation in formation height between approximately 0.7 and 1.4 Mm. The results demonstrate that millimetre brightness temperatures efficiently track upwardly propagating shock waves in the middle chromosphere. In addition, we show that the gradient of the brightness temperature between wavelengths within ALMA band 6 can potentially be used as a diagnostics tool in understanding the small-scale dynamics at the sampled layers. This article is part of the Theo Murphy meeting issue ‘High-resolution wave dynamics in the lower solar atmosphere’.

中文翻译：

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Bifrost 模拟的毫米波冲击波特征表征

毫米波长的观测为研究太阳色球层中的小尺度动力学提供了有价值的工具。我们在传播冲击波的情况下评估大气的物理条件，并将其与毫米波辐射中的可观察特征联系起来，为毫米波观测的基本物理学提供有价值的见解。来自三维辐射磁流体动力学代码 Bifrost 的真实数值模拟用于解释由冲击波传播引起的大气变化。高节奏 (1 s) 时间序列的亮温 (Tb) 图是使用高级辐射传输代码在波长 1.309 mm 和 1.204 mm 处计算的，它代表 Atacama 大毫米/亚毫米阵列的光谱带 6 的相对两侧 (阿尔玛）。给出了冲击波传播的一个例子。亮温显示出强烈的冲击波特征，地层高度在大约 0.7 到 1.4 毫米之间变化很大。结果表明，毫米亮度温度有效地跟踪了中间色球层中向上传播的冲击波。此外，我们表明，ALMA 波段 6 内波长之间的亮温梯度可以潜在地用作诊断工具，以了解采样层的小尺度动态。本文是 Theo Murphy 会议问题“低太阳大气中的高分辨率波浪动力学”的一部分。结果表明，毫米亮度温度有效地跟踪了中间色球层中向上传播的冲击波。此外，我们表明，ALMA 波段 6 内波长之间的亮温梯度可以潜在地用作诊断工具，以了解采样层的小尺度动态。本文是 Theo Murphy 会议问题“低太阳大气中的高分辨率波浪动力学”的一部分。结果表明，毫米亮度温度有效地跟踪了中间色球层中向上传播的冲击波。此外，我们表明，ALMA 波段 6 内波长之间的亮温梯度可以潜在地用作诊断工具，以了解采样层的小尺度动态。本文是 Theo Murphy 会议问题“低太阳大气中的高分辨率波浪动力学”的一部分。