1972年8月太阳活动区的形态研究 Ⅰ.黑子精细结构的形态

云南天文台成功地拍到了1972年8月太阳大黑子群的自光精细结构照片.从该黑子群形态的逐日演变得出如下结论:1.观测到了与黑子本影旋转运动有关的黑子动力学形态,即半影纤维排列的旋涡结构.2.该黑子群中部本影的旋转、自行和分裂运动,以及它东面蛇形半影长纤维的被拉长、弯曲和蜕化是本活动区光球形态变化的主要特征.这些运动是属于该黑子群内部固有的特性,似乎与较差自转等原因无直接联系.3.光球黑子形态变化的激发过程和色球耀斑活动的强烈程度对应很好,显示出两者之间可能存在比较密切的物理联系.     

旋涡黑子在1972年10月太阳活动中的作用

本文收集了云南天文台和北京天文台观测的1972年10月太阳活动区(McMath 12094)的68个耀斑192个节点的照相资料和一些黑子日珥形态,对它们进行了相关分折,得到如下主要结果:1.本区最初的耀斑活动开始于全群诸黑子中具有扭结磁场最高能态的前导黑子A(N)的上空,它迅速发展到后随S极黑子上空,然后发展到黑子面积以外.这一演变过程与全群黑子的形态变化和旋转运动同步.2.A黑子附近的耀斑活动最初开始于扭结磁力管的内部,与扭结磁形态的松解过程同步,耀斑节点的分布由黑子本影附近移向半影的外面.当扭结完全松开,该处耀斑活动全面减少.3.发现了一个巨大的黑子冕珥下面的强烈的吸引中心是旋涡黑子,从而证实了冕珥是强大电流在日冕中收缩形成的.4.对于A黑子的扭转磁结构提供了本区耀斑活动的主要能量来源和导致不稳定性的问题进行了讨论.     

旋涡黑子在1972年10月太阳活动中的作用

本文收集了云南天文台和北京天文台观测的McMath 12094活动区的68个耀斑192个节点的照像资料和一些黑子日珥形态,它们和黑子精细结构形态的相关分析进一步证实了过去的结论(7.8)。 1、本区最初耀斑活动开始于全群诸黑子中具有扭结磁场最高能态的前导黑子A(N)的上空,它迅动发展到后随S极黑子上空,然后发展到黑子面积以外。这一演化过程与全群黑子的形态变化和旋转运动同步。 2、巨大的A黑子附近的耀斑活动最初开始扭结磁力管的内部,与扭结磁形态的松解过程同步,耀斑节点的分布由黑子本影附近移向半影的外面。当扭结完全松开,该处耀斑活动全面减少。 3、发现了一个巨大的黑子冕珥下面的强烈的吸引力中心是旋涡黑子。从而证实了冕珥是强大电流在日冕中收缩形成的。 4、对于A黑子的扭转磁结构提供了本区耀斑活动的主要能量来源和导致不稳定性的问题进行了讨论。     

AR8210大活动区黑子与磁场的演化

AR8 2 1 0活动区的黑子磁场结构是反极性排列 ,开始是负极性的主黑子上半部被正极性所包围 ,随后又在主黑子下方浮现正极磁场 ,引起主黑子作顺时针方向旋转约 90°,当正极性磁场强度减弱后 ,主黑子又呈弱的逆时针方向旋转。该区域产生的高能耀斑爆发与黑子磁场变化密切联系。     

22周强质子耀斑活动区的特征

本文研究了22周中的9个强质子耀斑活动区的共同特征,研究结果表明:单个团状结构黑子,即众多异极性黑子本影核紧锁在同一半影结构中的δ型黑子是强质子耀斑活动区的典型形态特征。黑子群的旋转是质子耀斑活动区的又一重要特征,黑子群的旋转方向与日面南、北半球无关。强质子耀斑的爆发总是在黑子群旋转角度达到正或负相极大之后出现。质子耀斑后,磁绳的松弛,黑子群可能会出现反向旋转,强的剪切过程和质子耀斑可能会再度出现。     

强质子耀斑活动区的形态和旋转特征

本文研究结果表明：同一黑子群在日面期间的顺或反时针方向的旋转运动会先后并存．质子耀斑前1～2无，黑子群的旋转角速度达到极大．耀斑后，磁绳的松弛，黑子群可能会反向旋转，强的剪切过程和质子耀斑可能会再度出现．强质子耀斑活动区的共同特征是：（1）形态为单个团状结构δ型黑子，即众多异极性本影核紧锁在同一黑子半影中；（2）黑子面积＞1000×10－6半球面积，日面跨度＞10°；（3）黑子群都有快速的旋转运动．这类活动区，如果在日面西部活动性明显地增强，那么这个活动区在未来转到日面边缘及其背后、或再次从日面东边缘转出时，定能再次爆发耀斑和伴随较强质子事件。     

高能X射线耀斑和黑子内部运动相关的一个例子——分析Boulder1994活动区(YAR79455)

分析该活动区的光球和色球形态表明,它在过日面期间产生的两次X级x射线耀斑(极大分别在9月19日2303UT和9月22日0238UT),都与群内黑子相对于周围光球的运动(内部运动)有关。 1.9月19日,磁性反转线附近(<1.5″)的黑子生长使反转线出现曲率的极大值(锐角),在这区域上空的色球暗条消失。9月20日,在锐角内区域(s极)的黑子分裂出“子本影”,而使磁性反转线从曲率极大处断开,然后与其附近的另一条反转线连结,这伴随了上述第一个耀斑的产生。 2.9月20—22日,子本影发生了明显的道时针方向的自旋。同时,中部两对偶极黑子也在这期间发生了明显的顺时针旋转运动。这样,在这些旋转体(在同一半影内的一个黑子和两个黑子对)间的区域内的等离子体具有宏观的水平速度。并且,在这一区域的上空,首先是暗条激活(消失),然后,爆发了第二个X级的x射线耀斑。     

1972年8月太阳活动区形态的几点补充分析

我们已经指出,1972年8月太阳活动区九个耀斑(包括全部大耀斑)的爆发相和主要发展形态总是掩盖了旋涡黑子R和经常四面包围旋涡黑子O,与这两个异极黑子存在着十分密切的联系.本文进一步考察O、B两黑子的相互关系.(一)O、B黑子半影旋涡形态的演化联系从黑子精细结构照片系列可见,7月31日到8月3日,O和B两个异极黑子本影之间有一束长长的蛇形半影纤维连结着,表明它们在光球上层的磁力线是相通的,见图     

旋涡黑子的日面统计

在增加了最近四年的资料后,我们重新检验了过去的结果,得到: 1.旋涡黑子的经度分布与面积Sp≥400的黑子群的分布大致相同,并且活动经度效应更突出一些。 2.太阳表面的较差自转对黑子磁力管的扭绞结构的形成有较明显的影响,而科里奥利力的作用较小。 3.所定义的浮出磁力管的扭转矢量方向在太阳南、北半球面有同步的周期振荡现象,它与某些太阳物理量的变化有一定的联系。     

强质子耀斑活动区的形态和旋转特征

本研究结果表明，同一黑子群在日面期间的顺或反时针方向的旋转运动会先后并存。质子耀斑前１～２天，黑子群的旋转角速度达到极大，耀斑后，磁绳的松弛，黑子群可能会反向转转，强的剪切过程和质子耀斑可能会再度出现，强质子耀斑活动区的共同特征是：（１）形态为单个团状结构δ型黑子，即众多异极性本影核紧锁在同一黑子半影中，（２）黑子面积〉１０００×１０＾－６半球面积，日面跨度〉１０°；（３）黑子群有快速的旋转活动     

磁极性反转线附近黑子半影纤维的形态

本文对８个活动区极性反转线（中性线）附近黑子半影纤维的形态进行了分析得出：１）具有强δ磁结构的活动区，穿过主要异极性黑子间的中性线近旁半影纤维或多或少地与中性线平行（交角小于３０°），有关黑子半影呈旋涡形态；２）由新浮现发展形成的δ结构区，异级黑子在大黑子边缘或与大．黑子本影之间有一段距离，中性线两边的半影纤维有序排列，走向与中性线斜交，有关黑子呈弱的旋涡形态。３）对于较稳定的极群，Ｎ、Ｓ极性间的宽窄不一的半影稀疏区，中性线沿该区经过，两旁半影松散齿状，走向与中性线大体垂直，相反极性本影间距较远。     

质子耀斑与黑子磁场结构之间的关系

将黑子群磁场结构简单地分为两类:一类为正常的,另一为“异常”的.所谓正常磁结构指的是黑子群具有熟知的正常偶极群的典型特征——前导黑子在低纬,全群大致沿赤道方向排列,其极性与所在半球按规则应有的极性相同;“异常”磁结构指黑子群具有与正常磁结构不同的异常特征.对20周(1964.10—1972.12)期间质子耀斑的研究表明:85%的质子耀斑在它发生的前1～3天,对应黑子群磁场结构为“异常”的.在1969～1970年间“异常”磁结构黑子群占黑子群总数的14%.而磁结构复杂的 A 结构、δ型虽有较高的质子耀斑产率,但它们只占有12%和46%的质子耀斑.因此,区分出“异常”磁结构黑子群对质子耀斑的预报和机制研究可能是有意义的.     

AR5629活动区的黑子和磁场

AR5629超级活动区,其黑子面积1989年8月14日极大的半球面积为1491,属中等大小。由一个大的主体黑子和若干卫星小黑子组成。 主体黑子从8日开始呈现弱旋涡,11日旋涡加强,至13日变为强旋涡。另外,大     

1980年4月Hale 16747活动区的三维磁场结构和演化特征

本文利用太阳活动区无力场模型,以观测的光球磁场为边值,外推Hale 16747活动区在4月5—9日的三维磁场,并且讨论了这些磁场结构和演化特征。结果表明:(1)此活动区的磁流管在快速升浮的同时,还在不断扭绞;(2)产生磁力线扭绞的主要原因是前导黑子的逆时针旋转,以及中部δ结构的发展;(3)4月5日在前导黑子东侧看到的一些细长纤维的走向为横场方向,因而可能是气团运动的轨迹;(4)活动区耀斑产率随时间的变化可以用活动区磁场演化来说明;(5)4月7日和8日发生了二个相似耀斑,各有4块近于直线排列的亮区,是由于存在二组串排的弧拱状磁力线造成的。这些结果不同程度地支持了文[1]和[2]中的一些推测。     

旋转黑子的太阳周时间延迟研究

统计结果显示23周旋转黑子的纬度随时间的变化呈蝴蝶图分布.对23周旋转黑子蝴蝶图和黑子蝴蝶图两翼的4条拟合曲线间的均方差随相位变化进行研究的结果表明:黑子蝴蝶图南北半球之间、旋转黑子蝴蝶图南北半球之间以及在同一半球旋转黑子蝴蝶图和黑子蝴蝶图之间存在着系统的时间延迟.这说明:23周南北半球太阳黑子活动不是同时发生的,南半球和北半球之间存在着系统的时间延迟或提前(相位差),且是南半球滞后于北半球;23周旋转黑子蝴蝶图和黑子蝴蝶图之间存在着相位差,且是旋转黑子蝴蝶图滞后于黑子蝴蝶图,观测滞后值略小于发电机模型预言的理论值.     

1989年4月9日的3级大耀斑

本文对1989年4月9日发生在小黑子活动区的3B级大耀斑作了形态分析,得到如下结果。1.耀斑具有双带结构,活动暗条被耀斑的双带包围在中间。2.和耀斑有关的S形活动暗条在耀斑爆发前后有明显变化,最终全部消失。3.耀斑的X—射线事件引起电离层2级和1级扰动(SID)各一次。4.离带观测表明存在着物质的下降运动。5.黑子半影具有旋涡结构。     

AR5395的黑子运动和复杂磁场(摘要)

AR5395超级活动区,出现在罕见的高纬度,光球黑子是磁场结构复杂的δ结构大群体(1989年3月13日,半球面积极大达3589),S极本影呈U形从三面包围中间的N极本影。密聚的黑子结构,除了出现整体的向东漂移运动,各本影还有以0～1.1°/天的不同速度作平移运动,同时,群体内三个小区域又产生旋转运动。其演化过程是     

黑子半影旋涡形态和高能耀斑的相关性探讨——应用持续旋涡黑子预报太阳活动的可能性

1970年初至1972年底云南天文台的黑子细节照相资料的初步统计表明:(1)具有持续的黑子半影纤维旋涡形态历史的活动区有较高的耀斑爆发频数,平均多达55％以上.(2)它们与伴随较大地球效应的高能量耀斑有密切的相关性,达84％。(3)其中90％左右的高能耀斑发生在旋涡黑子出现以后,平均落后3.8天,反映了两个现象之间可能存在着因果联系.这三点结论都有利于磁场扭结不稳定性的耀斑理论.     

黑子暗条旋转速度的轴向分布

本文给出了六个不同黑子暗条的旋转角速度、整体平移速度和它们的半径这三者沿暗条轴的分布。结果表明:较短的活动型暗条旋转方向沿轴不变,角速度大小单调变化并能改变暗条的缠绕状态,成为产生日珥等离子体宏观不稳定性的一种可能机制。而较长的宁静型暗条可能存在着缠绕结构,其运动较为复杂,旋转方向沿轴向发生变化。但这两类暗条的整体视向速度和旋转角速度之间似乎存在着正的相关性。最后对旋转动能也作了估计。     

黑子暗条旋转速度的轴向分布

本文给出了六个不同黑子暗条的旋转角速度、整体平移速度和它们的半径沿暗条轴的分布。结果表明:较短的活动型暗条旋转方向沿轴不变,角速度大小单调变化,并能改变暗条的缠绕状态,成为产生日珥等离子体宏观不稳定性的一种可能机制。而较长的宁静型暗条可能存在着缠绕结构,其运动较为复杂,旋转方向沿轴向发生变化。这两类暗条的整体视向速度和旋转角速度之间似乎存在着正的相关性。最后对旋转动能也作了估计。