90年代太阳模型和太阳震荡研究进展(I):太阳模型研究进展(英)

太阳模型的研究是了解太阳整体结构和性质的极为重要的手段。90年代以来太阳模型研究取得了进展。随着MHD及OPAL物态方程的引入,理论上的太阳振荡频率与观测值的差别已大为减小,而考虑湍流频谱分布的局域对流理论和三维流体动力学模拟结果可对太阳内部对流能量传输过程有更深刻的理解．以前所发现的理论模型与反演结果得到的初始氦丰度的差别已能由扩散过程加以解释,而太阳表面锂丰度亏损问题也可以由扩散过程或早期演化星风来加以解决,太阳中微子问题则似应由粒子物理而不是天体物理来解决。     

90年代太阳模型和太阳震荡研究进展(II):太阳振荡研究进展(英)

太阳振荡研究现已成为研究太阳内部性质的新手段,也成为检验太阳模型构造时输入物理参量的最重要工具。90年代以来理论与观测日震频率的差别已随输入物理参量及太阳振荡理论的改进而大为减小,可是现有的差别仍远大于观测误差。由日震反演可对太阳内部对流区、表面氦丰度及自转随纬度和径向的分布都有更多了解。太阳振荡的湍动随机激发及激发源的位置都已得到研究,不过现在问题还未完全解决。今后一方面要探测更多的振动方式,另一方面也需要解决不同观测者得到的结果存在系统差的问题,而最外层的非绝热现象及理论与观测存在差别仍是最关键的难题。     

局部对流和非局部对流太阳模型的绝热振动频率

研究和比较了熊大闰的非局部对流和局部对流太阳包层模型的本征振动频率,观测与理论振动频率之间的差别小于1％．它们分为两个分立的群:对l≥60的模,其观测与理论本征振动频率的差完全分布在一条狭窄的倾斜带状区域之内,这说明理论太阳对流区模型大致反映了太阳在r=(0．70-0．95)R⊙这一区域的真实结构,理论与观测频率误差来自外层区域;对于l<60的模,理论的振动频率要比观测的振动频率小,这意味着在对流不稳定区上部的区域温度偏低．另一方面局部对流包层模型的频率差比非局部对流包层模型的频率差更为弥散,中低频端(v<3000)两者差别不大;而在高频端(v≥3000)局部对流包层模型的频率比非局部的频率要高,这意味着局部对流模型在对流区之下的辐射区的温度比非局部对流模型温度要高,非局部对流模型比局部对流模型更接近观测．     

90年代太阳模型和太阳震荡研究进展（Ⅱ）：太阳振荡研究进展

太阳振荡研究现已成为研究太阳内部性质的新手段,也成为检验太阳模型的造时输入物理参量的最重要工具,９０年代以来理论与观测日震频率的差别已随输入物理参量及太阳振荡理论的改进而大为减少。可是现有的差别仍远大于观测误差。     

非局部对流理论及其在太阳模型中的应用(英文)

在Li&Yang (2 0 0 1 )所给出的局部对流理论的基础上 ,我们进一步采用梯度型方案给出了非局部对流理论 ,并将它用于太阳模型中。这一理论考虑了恒星对流区内的非局部效应 ,它得到了一个与原来用混合长理论或局部理论给出的结果有所区别的对流区 ,扩散效应很明显。但是 ,目前我们的理论还不能处理时间相关的对流以及对流超射等问题。这些问题将在后续工作中加以考虑。当把这一理论应用于太阳模型中时 ,我们发现它对标准太阳模型的改正非常微小。我们讨论了这一现象 ,并对其加以解释     

太阳中微子"亏缺"与非标准太阳模型

系统阐述了太阳中微子“亏缺”问题出现的背景,包括介绍标准太阳模型,太阳内部的相聚变反应,太阳中微子能谱和流量的理论估算,以及太阳中微子探测实验和结果。讨论了为解释太阳中微子“亏缺”而提出的各种非标准太阳模型以及近年来愈益受到重视的中微子振动问题。     

我们可以否定非标准太阳模型了吗?

虽然标准太阳模型取得了比较引人注目的成功,但是无论是只由太阳中微子流量的观测资料进行直接分析,还是从太阳振荡的角度讨论问题,目前都还不能完全否定非标准太阳模型。由近期的Ｓｕｐｅｒ Ｋａｎｉｏｋａｎｄｅ实验结果还无法解释太阳中微子问题也说明由天体物理研究对太阳中微子问题解释的可能性依然存在,而满足观测结果的非标准太阳模型则可以对太阳中微子问题的解决提供很大帮助。     

太阳辐照的观测研究进展

太阳总辐照是指在地球大气层顶接收到的太阳总辐射照度,也叫"太阳常数",但它实际上并非常数。太阳总辐照随波长的分布即为太阳分光辐照。太阳辐照变化的研究,对理解太阳表面及内部活动的物理过程、机制,研究地球大气、日地关系,解决人类面临的全球气候变暖的挑战等,都具有重要意义。首先简单介绍了太阳辐照,回顾了太阳辐照的空间观测;接着介绍了观测数据的并合,以及对合成数据的一些研究;然后讨论了太阳辐照变化的原因,简述了太阳总辐照的重构及其在气候研究上的一些应用,并进行必要的评论;最后对未来的研究方向提出了一些看法。     

太阳半径测量与研究进展

太阳半径是指从太阳球心到光球层外边界的距离。测量太阳半径历史悠久,系统性测量始于19世纪,其标准值为959.6300。主要有以下几种测量方法：(1)子午圈测量;(2)日食和水星凌日;(3)望远镜漂移扫描技术;(4)等高方法;(5)卫星角距离测量。对于太阳半径的研究,主要集中在以下三类观点：一是认为太阳半径在缩小;二是认为太阳半径基本没有变化;三是认为太阳半径变化与一些太阳活动指数有关联,并具有自身的运动规律。太阳半径是否变化,如何变化,目前尚无定论。首先介绍了太阳半径,回顾了太阳半径的观测方法;接着介绍了目前太阳半径的主要研究观点;最后对将来的研究提出一些看法。     

太阳P模振动理论的研究

日震学是太阳物理的一个前沿分支学科,是根据太阳振动的观测来研究太阳的内部结构与运动的一种方法学。太阳５ｍｉｎ振动频率的理论计算和实测之间存在显著偏差和振动模的激发问题一直是困扰日震学的两大难题。经过多年的研究仍然没有解决。然而太阳表面层内绝热假设条件与真实情况有很大的偏差,我们认为绝大多数标准太阳模型的Ｐ模频率计算忽略了非绝热效应对频率的影响,忽略了振动的激发和衰减机制以及缺乏振动与对流湍流相互作     

太阳p模振动的激发机制

本估计了激发单个太阳ｐ模振动需要的能量输入率Ｅ≡ＥＴ,其中谱线宽度Г假设是振动模能量衰减率的观测值,在改进后的对流湍流三维时空分离描述的基础上,利用太阳对流区的混合长流模型计算了振动模的激发率,认为太阳Ｐ模振动主要是由雷诺应力扰动激发的,即Ｐ模激发对应着地流湍流运动引起声波发射,对于频率ｖ〈３ｍＨｚ,振动模的激发率为Ｅ∝ｖ＾７频率ｖ〉３ｍＨｚ,振动模的激发率为Ｅ∝ｖ＾－５,理论计算的振动能谱与观     

关于太阳底部贯穿对流区的延伸程度

众所周知 ,贯穿对流对恒星演化有至关重要的影响 .然而至今对此问题尚无完善的理论处理方法 .尽管该问题已经取得了很大的进展[1-4 ] ,但在恒星演化计算中处理贯穿对流最广泛的仍是某种唯象的混合长理论[5,6] .日震学提供了一个探测太阳内部结构的强有力手段 ,它对恒星对流理论给出了一个严格的限制 .　　在过去几年中 ,利用日震方法探测太阳对流区之下贯穿对流区的结构引起了人们的特别关注 .所有的理论研究都是根据这样一种简单的唯象贯穿对流模型[5-9] :在稍许高于绝热温度梯度的对流区的下方 ,紧贴着的是一个稍许低于绝热温度梯度的贯穿…     

太阳P模振动理论的研究

日震学是太阳物理的一个前沿分支学科,是根据太阳振动的观测来研究太阳的内部结构与运动的一种方法学。太阳５ｍｉｎ振动频率的理论计算和实测之间存在的显著偏差和振动模的激发问题一直是困扰日震学的两大难题,经过多年的研究仍然没有解决。然而太阳的表面层内绝热假设条件与真实情况有很大的偏差,我们认为绝大多数标准太阳模型的Ｐ模频率计算忽略了非绝热效应对频率的影响,忽略了振动的激发和衰减机制以及缺乏振动与对流湍流相互作用的知识。因此,我们必须发展非绝热理论来处理太阳５ｍｉｎ的振动问题     

太阳发电机理论研究进展

太阳发电机理论主要解释太阳磁场的起源和演化，是太阳物理中最基本、最重要的问题之一．对它的研究不仅具有重要的科学价值，而且对空间天气的预测和空间技术的发展有一定的影响．随着日震学的发展，该理论也得到了很大改进。从相关观测入手，综述了发电机理论需解释的观测事实，以及为发电机理论提供约束的太阳内部动力学结构；介绍了基本理论和近来的主流模型，并指出尚待解决的问题和进一步的努力方向。     

云南天文台太阳射电研究进展

回顾了自１９７９年以来云南天文台太阳射电天文仪器，技术和方法以及研究方面的进展。     

太阳p模振动的激发机制

本文估计了激发单个太阳ｐ模振动需要的能量输入率Ｅ≡ＥΓ,其中谱线宽度Γ假设是振动模能量衰减率的观测值．在改进后的对流湍流三维时空分离描述的基础上,利用太阳对流区的混合长模型计算了振动模的激发率．认为太阳ｐ模振动主要是由雷诺应力扰动激发的,即ｐ模激发对应着对流湍流运动引起的声波发射．对于频率ν＜３ｍＨｚ,振动模的激发率为Ｅ∝ν７;频率ν＞３ｍＨｚ,振动模的激发率为Ｅ∝ν－５．理论计算的振动能谱与观测结果基本符合．     

太阳中微子问题

文中从中微子物理学、太阳中微子的探测、标准太阳模型的建立等方面对太阳中微子问题的提出进行了回顾。各为太阳中微子探测器测量结果不同程度的偏低，以及不同类探测器测量结果之间的矛盾，使得人们对太阳中微子的研究表现出浓厚的兴趣。对太阳中微子问题可从粒子物理和天体物理两个方面进行研究。文中分别对这两个研究领域中提取的企图解决太阳中微子问题的模型作了简要评述。     

太阳耀斑研究进展和展望

简要回顾了近年来对太阳耀斑研究在某些方面所取得的进展，这些领域空间和地面观测，耀斑光谱研究，耀斑的动力学模型和MHD数值模拟等，并对耀斑研究的前景作一简短的展望。     

太阳剩余磁场研究进展

太阳剩余磁场是指形成于太阳主序星阶段之前，深藏在太阳辐射核内部的原始磁场。由于太阳内部高电导率和准静态等因素，其剩余磁场耗散相当缓慢，而得以保留至今。太阳剩余磁场的存在不仅能够解释太阳活动的很多不对称性现象，如南北不对称性、活动经度与活动穴、低纬度冕洞和Maunder极小期等，还能通过改变自激发发电机模型的边值条件而影响整个太阳表面磁场的分布与演化。从观测结果和理论模型两方面评述了太阳剩余磁场的研究成果及最新进展，并简单讨论了进一步努力的方向。     

太阳表面磁场的分布与演化研究进展

太阳磁场、较差自转和内部对流使得日面磁场与磁活动在很大的时间尺度和空间尺度范围均表现得相当复杂.其中最有名的是太阳活动的11年周期,或22年磁周期.在较小时间尺度上,从几秒到几小时,有时太阳大气中会发生一些壮观的爆发事件,如耀斑、日珥爆发、日冕物质抛射等.所有这些形式的事件都与太阳磁场紧密关联.简单评述了太阳磁场起源与观测方法,重点论述了不同尺度太阳磁场的空间分布与演化,介绍了从太阳磁活动现象统计得到的有关太阳磁场的几个典型特征,同时讨论了进一步研究的方向.