确定太阳横向磁场方位角的综合方法

本文分析了现有几种常用的确定太阳磁场横向分量方位角的方法，如势场法，Ｋｒａｌｌ法、吴－艾法和＂方位角连续＂法，作者认为这些方法各有不同的适用范围，其中任何一种方法都不能单独确定太阳横向磁场。在此分析的基础上，提出了确定太阳横向磁场方位角的综合方法。该法的要点是：用势场法和Ｋｒａｌｌ法分别处理同一磁场观测资料，比较这两种方法所得到的横场分布图，找出它们的相同区域和有差别区域。从相同区域出发，利用＂无力因子相近＂假定，可以推断有差异区域的横场方位角。本文提供的应用实例初步显示了综合方法的有效性。     

解决太阳横向磁场方向测定中180°不确定性的一个方法

本提出了一种解决太阳横向磁场方向测定中１８０°不确定性的方法。该方法首先将Ｇａｒｙ等提出的方法定量化，客观地确定每一点的横场方向；然后由独立的Ｈα观测或磁场演化历史，分析和确定磁力线的扑联接性，对客观确定的横场方向做经验修正，对活动区的应用表明，该方法是一个可供选择的解决横场方向不确定性的有效方法。     

解决太阳横向磁场方向测定中180°不确定性的一个方法

本文提出了一种解决太阳横向磁场方向测定中１８０°不确定性的方法。该方法首先将Ｇａｒｙ等提出的方法定量化，客观地确定每一点的横场方向；然后由独立的Ｈ＿α观测或磁场演化历史，分析和确定磁力线的拓扑联接性，对客观确定的横场方向做经验修正。对活动区的应用表明，该方法是一个可供选择的解决横场方向不确定性的有效方法。     

太阳黑子磁场方位角随深度的变化

为了建立三维的太阳黑子磁场模型，必须确定横向磁场的方位角（x)及其随深度的可能变化。本文提出一种探测x随深度变化的方法，即对黑子的一定点依次用磁敏谱线的不同部分测量代表线偏振的两个斯托克斯参数Q和U，然后按由牧田提出并经我们改进的方法，给出磁场方位角图。如果x随深度呈现出扭曲结构，则方位角图上的曲线含有圆圈形，否则可是类似抛物线的较为简单的曲线。在测量仪器的灵敏度足够的情况下，本方法对黑子外面的日面弱磁场区域也可以使用。     

太阳耀斑区磁场和电流研究的一些新进展

在太阳耀斑区磁场和电流研究方面，文中将着重介绍太阳横向磁场方位的确定，太阳活动区磁场的非热性表示、太阳耀斑前后的活动区磁场变化、以及耀斑核块与活动区纵向电流密度极大点位置的关系等几个重要问题的研究现状。     

基于MDI／SOHO合成图的全球磁场外推

用势场方法和格林函数解构造了三维日冕磁场，相关的边界条件是所观测的光球磁场以及光球上2.6个太阳半径的开放场（源表面），所用的光球数据来自高精度的MDI/SOHO观测（2″/像素，1桢/98min），这种外推方法可以用来分析太阳大事件在大尺度上的可能触发机制，作为一个例子，我们分析了活动区NOAA9077的外推日冕场，发现它们的形态与EIT/SOHO的日冕观测相符很好，结合全日面Ha演化，我们推测来自活动区9082的一次激波扰动应该是导致2000年7月14日大耀斑和日冕物质抛射的触发原因，该扰动沿着外推所得到的一个磁环系统直接传到大耀斑爆发位置。     

无力场模型黑子上空的纵向磁场梯度

本文按常α无力场模型计算了1980年10月23日Boulder 2744活动区前导黑子的纵向磁场随高度的变化,并与用CIV 1548谱线观测得到的色球一日冕过渡区的磁场资料相结合,求得CIV 1548发射区的有效高度。这些结果与文献[4]中对同一黑子用势场模型推求的结果有很大差别。从而表明,势场和无力场在某些方面导致的结果是极不相同的。鉴于观测已表明活动区上空存在电流的事实,在活动区磁场的模拟中,特别是在强扭曲活动区磁场的计算中,应当避免采用势场,而尽可能采用无力场模型。     

太阳单极黑子的无力磁场理论和耀斑能量

太阳活动区中无作用力磁场偏离势场而积累了能量,对势场的偏离表现为磁场的切变。只要磁场松开扭转,就会释放能量而产生耀斑。本文根据这一基本思想,在无力因子α=常数的假定下,求出了无力磁场方程的分析解,并求出了扭转场磁能M_势场磁能M_p,可释放的自由磁能△M,磁通量Φ,总电流I,α和磁场衰减因子k等7个重要参量。这些量可表为场强B、扭转角和半影半径b的函数,后3个量可以测出,△M的公式可供太阳预报工作参考使用。将上述公式应用于1972年10月太阳活动区,算出各参量,其中△M的量级为10~(32)尔格,足够供给该活动区耀斑等活动现象的能量。与用Alfvén和Carlqvist的一维理论算出的结果比较,本文结果与观测结果更为符合。     

基于MDI/SOHO合成图的全球磁场外推

用势场方法和格林函数解构造了三维日冕磁场.相关的边界条件是所观测的光球磁场以及光球上2.6个太阳半径的开放场(源表面).所用的光球数据来自高精度的MDI/SOHO观测(2″/像素,1桢/98min).这种外推方法可以用来分析太阳大事件在大尺度上的可能触发机制.作为一个例子,我们分析了活动区NOAA9077的外推日冕场,发现它们的形态与EIT/SOHO的日冕观测相符很好.结合全日面Hα演化,我们推测来自活动区9082的一次激波扰动应该是导致2000年7月14日大耀斑和日冕物质抛射的触发原因,该扰动沿着外推所得到的一个磁环系统直接传到大耀斑爆发位置.     

太阳磁场理论外推研究进展

太阳磁场是研究太阳物理的关键。目前对太阳磁场的精确测量只限于光球层。对日冕磁场结构的了解,则多是以观测的光球磁场作为边界条件,在某种理论模型下进行外推。势场模型、线性无力场模型和非线性无力场模型是无力场假设下的三种理论外推模型。文章介绍了太阳磁场理论外推的基本方法和最新进展,和对三种模型中使用较多的外推方法,列举了它们在天文研究中的一些应用,同时也简略讨论了外推方法中存在的一些问题。     

磁塌缩不稳定与自生间歇磁流

太阳和天体物理吸积盘中的场是一种空间间歇的磁流。在整个太阳上都可发现这种间歇磁流片，其中光球上90%以上的磁流呈现为强场形态，其强度为0.1-0.2T，大小为50-300km；在吸积盘中，已知脉动磁场比宏观磁场强几个数量级。磁场的重联湮灭，导致在薄电流片区形成小尺度的磁环胞以及同涨的横等离激元。磁流和等离激元之间的非线性相互作用引起自类似塌缩，形成更为空间间歇的塌缩的磁环元胞。而横等离激元诱发的自生磁场具有调制不稳定性，导致磁场塌缩，形成高度间歇的磁流。分别在磁流力学和等离子体动力论两种情况下，分析了这种磁塌缩不稳定性，并用于解释太阳上的间歇磁流以及寻求天体物理吸积盘中的反常粘滞。     

非对称四极无力场的磁能释放

本文采用二维三分量耗散ＭＨＤ模型，对带高电流层的局地非对称的四极无力场的磁能释放过程进行数值模拟，结果表明，磁能释放过程大体可以分为两个阶段：高电流层引起的异常电阻耗散使该层等离子体加热至３×１０６Ｋ的高温，形成一高温环；在高电流层耗散的触发下，磁分隔面的电流急剧增长并爆发异常电阻耗散和磁场重联，导致耀斑发生，主要的能量释放发生在磁分隔线和高剪切无力场中的磁分隔面上，等离子体温度可以达到１．９×１０７Ｋ。上述无力场的触发释能过程可能是太阳耀斑的一种重要的释能机制。     

冕洞内矢量磁场的分布和演化

冕洞是太阳日冕中低温低密度的区域,是高速太阳风的源区.目前,冕洞的很多性质还远未被人们所理解.磁场研究是理解太阳上各种现象的重要手段.因此,我们力图通过研究冕洞内的磁场特别是矢量磁场的分布和演化,回答冕洞研究中存在的问题.综合利用SOHO、Hinode、STEREO、SDO等卫星数据,我们第1次对冕洞内矢量磁场的演化、冕洞磁场的非势性等方面进行了较详细的研究,取得了一系列的研究成果.(1)冕洞不同层次太阳大气对冕洞小尺度磁场结构分布和演化的响应.我们研究了冕洞内及冕洞边界上磁场的分布和演     

空间主动型氢脉泽多段式C场设计与仿真分析

为降低氢脉泽由C场不均匀导致的跃迁频率相对变化率,提出了三段螺线管和四组线圈两种C场组件设计方式。利用轴线上磁场的高阶展式计算了L=0.05～0.5的三段螺线管构造匀强磁场时的安匝比以及螺线管间距,并选择L=0.2～0.45的三段螺线管进行了磁场的有限元分析,给出了不同宽度的三段螺线管磁场非均匀度分布。其中L=0.45的三段螺线管在储存泡区域的最大非均匀度为0.105%,相应的跃迁频率相对变化率为1.02×10^-13。采用相同的方法计算了四组线圈以及五组线圈构造匀强磁场时线圈间的安匝比和间距,并对线圈内的磁场进行了有限元仿真,给出了非均匀度分布,四组线圈式C场筒内磁场在储存泡区域的非均匀度最大值为0.066%,相应的跃迁频率相对变化率为6.42×10^-14。     

太阳活动区纵向电流密度的计算

本文利用太阳活动区光球横向磁场观测资料推算纵向电流密度分布,论述了具体的计算方法和取得的结果,并简要讨论了太阳活动区电流计算在太阳物理研究中的应用。     

太阳双极黑子的无力磁场理论和耀斑能量

本文根据已得到的无作用力磁场的通解,求出了双极黑子磁场的表达式,并求出双极黑子的扭转场磁能M,势场磁能M_p,可释放的自由磁能△M,磁通量Φ,总电流Ι,无力因子α和磁场衰减因子k等重要参量。这些量可表为场强B、半影纤维的扭转角δ和两黑子中心距离l的函数,后3个量可测出。△M的公式可供太阳预报工作参考使用。将上述公式应用于1978年7月太阳活动区,算出各参量,其中△M的量级为10~(32)尔格,足够供该活动区耀斑等活动现象的能量。     

构建实时三维太阳光谱望远镜的建议

提出了一种新型太阳光谱望远镜的建议，这种望远镜能够同时记录太阳日面观测区域的两维空间的色散（三维光谱），即一系列同步狭窄带通的光谱图像。借助该望远镜我们可以得到高时间分辨率的光谱图（10ms），进而能够做细致的光谱分析。该望远镜由一组子望远镜组成，每个子镜负责记录观测区域的一个事先设计好的透过带，所有透过带覆盖了所研究谱线的整个光谱波段，可以用来诊断不透明的低层大气物质流的三维速度场、重构太阳活动区（即太阳耀斑区）的三维结构。此外，若每个子镜都加栽上偏振仪时，则能够得到精确的矢量磁场，这种矢量磁场能够作为第二代视频磁场测量仪。此望远镜由一组紧密排列的子镜组成，文章分别给出了两种不同排列子镜的方式。描述了用来观测的每个子镜的透过带的样品光学表，并且提出了不同探测器的同时成像技术。最后，我们把该望远镜和ATST（Advanced Technology Solar Telescope）进行了比较。     

太阳黑子矢量磁场的综合测定法

本文利用太阳活动区强磁场的扫描照像资料计算出总磁场和纵向磁场强度,再推出横场强度值,结合黑子半影的形态定出横场的方向,从而推算黑子区域的矢量磁场。这种综合测定法的优点是只需要简单的观测设备,使用计算机归算资料,就能很容易地得到矢量磁图。这种方法的缺点是所得的矢量磁场仅限于黑子区域。但是由于多数的太阳耀斑的触发点都发生在结构复杂的黑子区域内,因此用本方法得到的矢量磁图仍然是很有意义的。作为一个例子,我们对Hale No.17906(YN No.81547)黑子群的矢量磁场进行了详细的计算。     

一个边缘耀斑(后)环系速度场的近似计算

利用“多云模型”方法,从云南天文台二维多波段太阳光谱仪观测到的Ｈβ光谱资料中导出１９８９年８月１７日太阳西边缘的一个大的耀斑环系不同时间的视向速度场．为了解释观测速度场的主要特征,本文采用如下假设和近似：环内物质在太阳重力、磁场应力和环内气压梯度力联合作用下由环足沿螺旋磁力线上升运动．应用ＭＨＤ理论计算了它的理论速度场．通过两者的比较发现,计算出的速度场与第一时段的观测速度场基本相似,这似乎对耀斑物质蒸发模型提供了支持．     

太原NOAA6891活动区磁中性线的分析

太阳活动高产ＮＯＡＡ６８９１是一个岛型δ黑子，它有５条中性线，表现出不同的性质。其中第３条的横场比较弱，但是由于有剪切，所以有耀斑活动。而第２条中性线的横场较大，剪切得非常厉害。所以在这个区域产生了大量的耀斑，包括２个白光耀斑。所以要对磁场作三维分析，其中用磁场拓扑界硕来分析是一种好的途径。