太阳磁场观测研究

简要回顾了近几年国际上太阳磁场研究的一些重要进展，包括耀斑与磁切和电流的关系，电流螺度和磁螺度，磁场拓扑性，三维磁场外推，色球磁场研究，日冕磁场研究，内网络磁元，磁流和振荡，极区磁场观测以及色球磁元观测等方面内容，同时也介绍了怀柔太阳观测站最近所取得的主要成果，自20世纪90年代以来，YOHKOH高分辨率的太阳X射线数据，SOHO的多波段大尺度观测，TRACE的高分辨太阳过渡区资料，为研究太阳磁场从内部到距离几十太阳半径处的大范围演化提供了依据，高效的空间资料结合长期的地面资料，将是正派推动太阳磁场研究的重要手段和必然趋势。     

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.     

色球和日冕的MHD加热机制

扼要地介绍了色球和日冕加热问题的研究历史。随着空间太阳观测技术的进步，人们认识到色球和日冕加热机制主要与MHD过程有关。因此，在本文中着重介绍四种MHD色球和日冕加热机制：（1）阿尔芬波；（2）MHD湍动；（3）场向电流；（4）磁重联。由于这四种加热机制的有效性都需要通过高分辨率观测来判定，所以空间太阳观测对于研究色球和日冕加热问题具有重大意义。     

色球和白冕的MHD加热机制

扼要地介绍了色球和日冕加热问题的研究历史。随着空间太阳观测技术的进步，人们认识到色球和日冕加热机制主要与ＭＨＤ过程有关。因此，在本文中着重介绍四种ＭＨＤ色球和日冕加热机制：（１）阿尔芬波；（２）ＭＨＤ波动；（３）场向电流；（４）磁重联。由于这四种加热机制的有效性都需要通过高分辨率观测来判定，所以空间太阳     

太阳光球磁亮点的基本特征研究及其对日冕加热的贡献

在太阳光球表面出现的磁亮点是目前观测手段能够分辨的最小磁结构,也被认为是日冕中的磁绳在光球足点运动的可靠示踪者。磁亮点的尺度约为100～300 km,寿命从几分钟到几十分钟。磁亮点被观测到不仅具有漩涡运动现象,还有很强的振荡现象。磁亮点是在磁通量管的对流坍缩过程中形成的,这已被观测和数值模拟所验证;磁亮点的运动导致其所在的磁通量管产生振荡,或者与其他磁通量管发生扭绞。理论上认为,这些振荡会以波的形式向色球和日冕传送能量,而磁通量管之间的扭绞会在色球和日冕中发生磁重联并释放能量,从而加热色球和日冕。为了解开日冕加热和色球加热等未解之谜,对磁亮点的研究显示出它特殊的重要性。对磁亮点的基本特征、形成原理、观测证据、光球磁亮点和太阳大气其他亮点之间的关系,以及磁亮点对日冕加热贡献等方面进行了介绍和讨论。     

太阳紫外高分辨观测

对近年来的紫外空间观测仪器（包括在研项目）作了扼要介绍，并对一些关键问题如烃基污染致使仪器灵敏度迅速下降，镜面紫外反射率低下及改进，探测器换代的必要性和困难等作了评述，文中还介绍了目前取得的紫外观测结果对宁静太阳及太阳活动区物理中的一些基本问题如色球和日冕加热，太阳风的加速，色球和过渡区中的物质流以及耀斑触发和能量传输方面所提供的有价值的诊断信息。     

耀斑前兆相日冕环的色球足点增亮和兰移

报导了云南天文台精细结构望远镜观测到的耀斑前兆相的日冕环的色球足点增亮和兰移现象。两个日冕环的４ 个足点由 Ｙｏｈｋｏｈ／ Ｈ Ｘ Ｈ／ Ｓ Ｘ Ｔ 的观测研究所确认。在耀斑前, 色球上与日冕环足点相对应的、分立的点状亮谱斑,其偏带观测显示出兰移, 表明它们是日冕环的色球足点, 且表明存在着物质的预加热, 以及物质从足点沿冕环向上流动。观测还显示冕环所跨越的暗条的激活。这些现象清楚说明, 物质沿磁力线的“蒸发”发生在耀斑前兆相, 而且,色球磁场的剧烈变化可能是引起色球蒸发的原因之一     

太阳磁场和宇宙线实验规律初探

本文总结了近20年来太阳磁场、太阳行星际磁场的观测结果,较详细地结出了银河宇宙线在空间分布和随太阳活动变化的时间特性,描绘出一幅比较完整的太阳磁场与宇宙线关系的图像。 对于太阳磁场的研究,得到了一般的结论。给出了宇宙线粒子在太阳系中受太阳磁场调制的四种物理因素。     

2004年1月8日活动区10537内耀斑和相关CME的分析研究

利用色球Hα线心像、TRACEUV和SOHO/EITEUV单色像、SOHO/LASCO白光日冕观测、SOHO/MDI光球磁图以及Nobeyama射电观测,对2004年1月8日日面边缘δ位形黑子群AR10537内发生的一个M1.3耀斑及相关的CME进行了初步的分析。该耀斑除了位于反极性磁场区域、覆盖部分黑子半影的两个主耀斑带外,还伴随有一个明显的远距离耀斑带,这表明有扰动能量沿大尺度日冕结构从耀斑源区向外传播。这一远区增亮处随后有EITdimming出现,表明色球蒸发导致的物质损失可能是产生日冕dimming的重要因素。另外,位于远距离耀斑带南面的一个大宁静暗条在耀斑发生后有部分消失,这可能与该耀斑导致的大尺度日冕磁场重构有关。该耀斑爆发与LASCO观测到的一个快速partialhaloCME在空间和时间上具有密切的关系,它们极可能是相同磁场过程在日冕的不同表现,故我们将此耀斑及与之伴随的日冕dimming认证为这一CME的日面源区。     

太阳耀斑可能的储能过程

一般看法是,太阳耀斑的能量源于对流层和光球层,然后逐步堆积到外层的色球和日冕活动区中。所以,分析太阳大气中能量是如何从低层转移到上层的过程,以及分析太阳活动区中无力场能量是怎样堆积起来的机制,显然是讨论耀斑储能过程的中心问题之一。本文从冻结型无力场的基本方程组出发,不仅仅考虑旋转的环形流场,更考虑子午流场之间的相互作用,并具体推算了非定常的时间演化过程。     

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。     

1986年2月4日特大耀斑的物理先兆

本文从光球、色球及源于日冕的射电噪暴观测资料出发,分析了1986年2月4日4日级低年大耀斑的爆发前兆特征,可供耀斑物理预报及低年大耀斑物理机制的研究参考。     

耀斑前兆相日冕环的色球足点增亮和兰移

报导了云南天文台精细结构望远镜观测到的耀斑前兆机的日冕环的色球足点增亮和兰移现象。两个日冕环的４个足点由Ｙｏｈｋｏｈ／ＨＸＨ／ＳＸＴ的观测研究所确认因光心斑前,色球上与日冕环足点相对应的,分立的点状亮谱斑,其偏带观测显示出兰移,表明它们是日冕环的色球足点,且表明存在着物质的预加热,以及物质从足点沿冕环上向上流动。观测还显示冕环所跨所跨越的暗条的激少达些现象清楚说明,物质沿磁力线的“蒸发”发生在耀斑     

太阳活动极大和极小期太阳磁场周期变化研究

利用Wilcox天文台1975年到2010年间的太阳磁场数据,分析了太阳平均磁场在太阳活动极大和极小时期的短时周期性.结果显示太阳磁场主要具有9 d、13.5 d、27 d左右的周期.在太阳活动极大时期,27 d左右周期最为显著,而在太阳活动极小时期最显著的周期为13.5 d左右(1984～1986年间的太阳活动极小时期除外).这些结果说明太阳的活动区域在活动极大和极小时期具有明显不同的分布.     

1983年6月11日日全食光学观测

由北京天文台、紫金山天文台和南京天文仪器厂组成的中国日全食观测队天文组在1983年6月11日的日全食中成功地进行了下述几种项目的光学观测:(1)色球和日冕的光谱观测——拍摄波区为3600埃到6600埃,平均色散度约6.4埃/毫米,高度分辨率约110公里。(2)宽带日冕的光度及偏振观测。(3)日食全过程的彩色摄影。 本文对仪器结构、观测方法和获得的资料作了简要介绍。     

1997年3月9日漠河日全食外日冕结构及相对强度分布

利用简单的视频图像采集系统 ,对 1 997年 3月 9日用PanasonicNV -S880EN型摄像机拍摄的黑龙江漠河日全食黄光 (加GG1 1滤光片 )和白光日冕观测资料进行计算处理 ,得到大于 1 .5R⊙ 的太阳活动低年外日冕结构及其相对强度分布。     

太阳宁静区磁元的空间结构

利用怀柔太阳磁场望远镜,我们对太阳宁静区光球和色球磁场进行了观测。日面中心到边缘的观测表明,太阳宁静区中的小尺度磁结构在从光球到色球的扩展过程中变化不大。日面边缘的观测表明,小尺度磁结构的水平分量在光球和色球都不大。对极区和赤道边缘纵向磁场的比较发现,极区磁场与赤道边缘磁场有着不同的磁结构特性     

日冕为什么加热

太阳光球温度(常用开氏温标)约为5000度左右,光球上面的色球温度从底部的5500多度上升到顶部的几万度。按理说太阳的热源在日核,越往外温度应越低才对,为什么色球的情况相反呢?更有甚者,色球外面日冕的温度高达200万度。日冕为什么会有如此高温呢?这至今还是一个科学之谜。     

太阳磁场和速度场的研究

本文介绍了怀柔太阳学术集团于２２ 太阳周期间在太阳磁场和速度场研究方面的部分成果及对２３ 太阳活动周工作的展望     

黑子活动区流场精细结构

本文通过太阳活动区光球和色球速度场和磁场观测资料,讨论了黑子活动区附近流场的精细结构,论述了太阳大气中物质的流动呈纤维结构,以及速度场纤维与磁场,色球纤维和网络结构之间的关系。