太阳线性无力场评注和快速傅氏分析法的应用

首先对30年来用无力场计算太阳活动区磁场方法作了一些评注，特别研究了线性无力场解中的几个误区，提出了准线性无力场方法并探讨了快速傅氏变换在线性无力场计算中的应用，以2000年9月15日NOAA 9165活动区磁场为例，应用3种不同的方法计算出磁力线走向，然后同紫金山天文台赣榆观测站观测的精细Hα图形对比。     

基于尺度不变特征点匹配的太阳磁场图像配准与定位方法

不同太阳观测站间存在观测时间、观测范围、观测设备等差异,为了方便科学研究,有必要找到不同观测站间太阳图像自动配准与定位的方法。提出了基于尺度不变特征点匹配的太阳磁场图像配准与定位方法。首先,对原始图像进行对比度增强、降采样等预处理;其次,采用尺度不变特征检测算法提取两图的尺度不变特征点;然后,寻找同名点的方法对两幅图像特征点进行粗配准和粗定位;最后,基于粗定位区域实现太阳磁场图像的精确配准和定位。开展了不同时段磁场图像的配准和定位实验,对匹配点对数、匹配准确率、匹配误差等参数进行了定量分析,实验结果表明,该方法可以自动、准确、快速地实现太阳磁场图像的配准与定位。     

准开放磁场线区域模型

为了解释日冕中高能电子束和太阳耀斑中的快速过程,本文提出在活动区双极黑子上空存在一个准开放磁场线区域的定性模型。如图1所示,准开放磁场线区域被确定在开放磁场线下面和耀斑环顶部之间。 由于那里的快速磁重联或撕裂、爆炸式的能量释放引起了区域性的等离子体加速。那些被加速到10—100keV的高能电子束沿着开放的磁场线从太阳大气等离子体逃逸到行星际等离子体中。在每个连续的高度上将产生朗缪尔波等离子体辐射。朗缪尔波同低     

太阳大气中的光球亮点

首先是对太阳光球亮点近年来研究工作的总结。光球亮点是一种发生在太阳光球上宁静区域的的小尺度和短寿命增亮现象,平均直径在100～300knm之间,平均寿命约为几分钟。光球亮点的研究对于光球辐射和磁场性质的认识具有重要意义。过去的观测显示,绝大多数光球亮点的产生和演化与磁场,特别是光球上的小尺度磁场的演化密切相关,比如,两个同极性磁场的合并,或者反极性磁场的对消,或者一个同极性磁场的分裂,均可以促使光球亮点产生或消失。基于这样的观测结果,统计研究了2722个光球亮点(1600A)与光球上偶极磁元的关系,发现大约有1/3的光球亮点出现在偶极磁元中心附近。     

大型太阳活动区磁场的一个模型

用时间缓变的非线性无力场模拟超级活动区（弧岛式大型δ黑子）的磁场位形。这个复杂磁场包含了向量磁场的主要观测特征：正负磁流极端不平衡性（正负磁流之比为１：６）,Ｕ形磁反变线,局域磁场的二极子、四极子差异性。模拟结果厅用来解释一些观测结果：（１）大耀斑主要产生在Ｕ形中性线的磁性混杂区或四极子区（２）Ｕ形反变线的准双极性区几乎没有大耀斑很小。（３）活动区内部的大型旋转运动和磁沲运动会导致四极子场磁拓扑分     

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spike辐射中的MHD振荡

我们在1981年5月16日所观测到的典型的微波大爆发的spike辐射中,发现存有～1.4—1.6秒的准周期振荡特征。本文依据MHD波理论,对观测进行了分析讨论,本文认为在日冕圈内外传播着的快磁声波(“腊肠”模)调制了源区的磁场以及电子束的投射角分布,从而影响了ECM不稳定性的增长率,因此而产生了spike辐射中的准周期振荡。另外,本文还对一些有关的物理参数作了定量的估算。     

全日面磁场观测资料的初步处理

用口径为１０ｃｍ的全日面磁场望远镜，我们获得了光球的全日面视向磁场观测资料。与３５ｃｍ磁场望远镜的观测结果比对，发现日面上各活动区磁场的形态以及强度都吻合较好，说明全日面磁场望远镜得到的观测资料是可信的。     

太阳磁场观测中相关位移叠加算法的比较

在太阳磁场观测中,要得到几高斯的灵敏度,通常需要经过多帧短曝光图像叠加获取高信噪比的图像.由于大气抖动和风的影响使得观测图像存在线性位移,因此需要采用图像配准技术进行位移叠加.通过比较相位相关和互相关算法的图像配准算法,对模拟图像和实测图像进行了处理,采用了差分图像的平均值、均方差、配准图像的最大相关值、叠加图像的熵和磁场图像的能量5个统计量对处理结果进行评价,认为相位相关算法对噪声更为敏感,而互相关算法更适合太阳磁场的位移叠加处理.     

全日面磁场观测资料的初步处理

用口径为１０ｃｍ的全日面磁场望远镜，我们获得了光球的全日面视向磁场观测资料，与３５ｃｍ磁场望远镜的观测结果比对，发现日面上各活动区磁场的形态以及强度都吻合较好，说明全日面磁场望远镜得到的观测资料是可信的。     

太阳磁场的观测

分析了太阳的观测磁图所涉及的磁场位形，以及磁场观测研究中的一些问题。     

太阳磁场的观测

分析了太阳的观测磁图所涉及的磁场位形 ,以及磁场观测研究中的一些问题。     

中子星的磁场演化

中子星磁场的起源与演化问题一直没有满意解决。本文就近年的磁场观测统计分析和理论解释进行了系统介绍，并总结出中子星磁场演化的观测结论。     

提高太阳活动区磁场观测空间分辨率的一种方法

多年来云南天文台的磁场观测取得了许多有价值的资料。但是由于采用了偏振网格检偏器进行观测,只能得到2.3″×1.5″区域上的平均总磁场强度。本文提出一种新设想,在不改动原有的观测仪器的前提下,在光路中放置一个Wallaston棱镜,这样就可以使太阳活动区磁场的观测在空间分辨率方面得到较大地提高。     

分子云磁场与尘埃导致的偏振

磁场对分子云及其中的恒星的形成和演化起到重要的作用.分子云磁场的探测方法主要是谱线塞曼效应、尘埃热辐射的偏振,以及谱线的线偏振观测.利用谱线的塞曼效应可以直接测量视线方向的磁场强度.尘埃热辐射偏振可以有效地示踪磁场方向在天球上的分布.分子云内部的磁场会受到不同物理过程的影响.高分辨率观测可以研究磁场扰动的细节,低分辨率观测可以得到分子云甚至银河系大尺度磁场的宏观信息.只有多波段的观测才能全面地认识分子云磁场与各种物理过程的联系.该文对分子云尘埃热辐射偏振的观测情况做了调研,总结了分子云大尺度磁场的研究现状和发展前景.     

利用双视角消除太阳矢量磁场观测中的180◦不确定性

随着"环日轨道器"(Solar Orbiter, SO)的在轨运行,太阳磁场观测进入了双视角遥测的时代.对利用太阳磁场的双视角观测改正矢量磁图中存在的横场(垂直于视线方向的磁场分量) 180°不确定性进行了模拟,首先模拟了对解析解得到磁图的双视角观测,然后利用"日震学和磁学成像仪"(Helioseismic and Magnetic Imager, HMI)在不同时间观测到的一个老化黑子的磁图模拟了双视角观测.发现要改正一个磁图中横场方向的180°不确定性,在观测上只需要另外一个平行于视线方向的磁场即纵向磁场观测的协助.利用HMI的磁场观测模拟,估算显示30°的张角能够改正50 Gs磁场中的180°不确定性.更大的张角虽然更有利于更弱磁场的改正,但是考虑到投影效应的不利影响, 30°左右的张角应该是未来空间设备进行多视角观测太阳磁场的最佳张角.     

2个太阳爆发事件中磁准分界面的演化

磁准分界面(Quasi-Separatrix Layer,简称QSL)是3维磁结构中磁力线连接性发生显著改变的区域,观测表明它多数时候和耀斑带所在的位置符合得较好.有关这一结构和3维磁重联及耀斑关系的研究在近年来受到越来越多的关注.从QSL的理论出发,研究了2011年12月26日在活动区AR11384发生的一个C5.7级典型双带耀斑(事件1)和2015年6月22日发生在活动区AR12371处的一个M6.5级耀斑(事件2).结合SDO/AIA(Solar Dynamics Observatory/Atmospheric Imaging Assembly)观测到的多波段数据和SDO/HMI(Helioseismic and Magnetic Imager)观测到的矢量磁场数据,首先分别利用势场和非线性无力场对日冕的3维磁场结构进行了外推,并计算了活动区磁自由能的演化;然后基于势场和非线性无力场的外推结果计算了不同高度处磁压缩因子(magnetic squashing factor)Q的对数分布,并研究了不同高度磁准分界面与相应高度处观测到的耀斑带的演化关系.最后分析了2个耀斑事件的多波段演化特征,并计算得到事件2中磁力线的平均滑动速度在304?A波段和335?A波段分别为4.6 km·s~(-1)和6.3 km·s~(-1).研究发现:计算得到的磁准分界面在色球和日冕中的位置和相应高度观测到的耀斑带的位置符合得较好,而且各层次的磁准分界面与相应层次的耀斑亮带在时间上也有近乎一致的演化行为,这突显出了磁准分界面理论在3维磁重联和耀斑研究中的作用,并证实事件2耀斑能量的释放可能是通过发生在QSL处的磁重联进行的,同时说明,研究QSL对于理解2维磁重联和3维磁重联本质联系是至关重要的.     

出现在Ⅳμ爆发上的快变分量

概述了１９８８年１２月１６日出现在微波Ⅳ型大爆发上的快变分量观测特征，以及由ＭＨＤ调制磁流管的磁场强度，而产生了１２．５ｍｉｎ和１．２ｍｉｎ的长短准周期振荡。一部分高能电子被磁场俘获，做同步加速回旋辐射，产生了微波Ⅳ型爆发。另一部分高能电子以一定入射角喷注在磁拱上，形成螺距角各为异性的空心束分布，其电子回旋不稳定性导致ｓｐｉｋｅ辐射。最后，用慢波模式计算了三个频率上的１．２ｍｉｎ的准周期振荡，结果表明振荡周期随频率的增加而增大，与观测结果相符。     

1972年8月质子活动区的米波特征

北京天文台密云观测站(工作频率146兆赫)于1972年8月得到了太阳射电爆发以及同238活动区(McMath 11976)相连系的Ⅰ型源的一些观测结果.本文第一部分,给出了活动区过日面期间米波146兆赫射电爆发的观测结果.第二部分,对观测结果进行了分析,并同与Ⅰ型源相连系的厘米波缓变源的观测结果进行了比较.发现在Ⅰ型源同厘米波缓变源的逐日变化上存在带有约为2天时延的相关.这种演化关系可能是由于低速(～1公里/秒)电子等离子体云所携带的非势磁场的浮升所致.根据Ⅰ型源角径的观测,估计了Ⅰ型源的背景磁场强度.     

NOAA6361活动区现象分析

本文分析了ＮＯＡＡ６３６１活动区中的一些现象，发现该活动区在衰亡阶段经历了两次同极性黑子的复合过程，复合后的黑子本影间均有光桥存在，观测结果倾向于支持Ｐａｒｋｅｒ１９７９年提出的黑子多磁流管模型。１４日复合后的黑子本影还顺时针方向旋转了约７０度角，从半影纤维的同样顺时针旋转可以认为：该黑子的半影磁场并非是普遍认为的简单的本影磁场的发散部分。我们还观测到另外两个比较有趣的现象：①δ黑子中的ｐ极性黑子