冕环振荡的物理特征研究

太阳动力学观测站(Solar Dynamics Observatory,SDO)上的太阳大气成像仪(Atmospheric Imaging Assembly,AIA)利用谱线Fe IX 171 (A)在2010年10月16日对整个日面进行了连续的高分辨率观测,获得了高质量的数据.这些高质量的数据提供了仔细研究冕环振荡的样本.通过分析这份数据,发现活动区NOAA 1112在此期间爆发了一个M2.9级的耀斑.该耀斑触发了太阳表面的多个冕环产生强烈振荡.其中最为明显的两个振荡冕环呈现出截然不同的振荡特征.位于西492 Mm,南170 Mm(简称W492/S170,后面出现的坐标位置均采取这种标注)处的冕环做周期为pA0 =385 s的简谐振荡,其振荡方程为x=2.2sin[2π55(t-768)],其中t为时间,单位为s;而位于W559/S142处的冕环则是一种典型的阻尼振荡,其阻尼振荡周期为Pf =449 s,相应的振荡方程可表示为x=24.8e-2π/342tsin[2π/449(t-1128)].     

一次特大微波Ⅳ型爆发事件的分析研究

云南天文台快速采样射电望远镜（1.42GHz，2.84GHz，4.00GHz）于1988年12月16日观测到一次特大微波Ⅳ型爆发．爆发从世界时08h31m开始，至09h41m结束．在70分钟的持续期内，爆发出现了五个主峰段，呈现出12．5分钟的长周期振荡和1．2分钟的短周期振荡．其中两个频率上出现了丰富的快速精细结构．根据爆发源区的扭斜磁场位形，本文提出振荡是MHD调制磁流管的磁场强度产生的，爆发是高能电子在磁场中被俘获做同步加速回旋辐射的结果，为此作出了定量和定性的解释．     

慢磁声波在黑子上方冕环中的传播

太阳动力学观测站(Solar Dynamics Observatory,SDO)装载的太阳大气成像系统(Atmospheric Imaging Assembly,AIA)通过3个极紫外波段(171 (A)、193 (A)和211 (A))的观测资料展现了太阳活动区(AR11092)扇形冕环微弱的扰动传播,这种波动现象普遍存在于活动区冕环.该扰动传播起源于明亮的环足处,其传播沿冕环方向.冕环中观测到的扰动传播速度随温度升高而减小,速度范围是40～121 km/s,其值接近且小于声速.考虑投影效应以及环与视线方向的倾角大小,这正好是慢波模型所预期的.冕环的扰动周期在不同波段(3个极紫外波段)没有明显的区别,都存在3 min以及10多分钟的周期.此外,不仅仅冕环扰动表现出3 min左右的周期,色球层的黑子区域同样存在相同的振荡周期.这个结果表明黑子振荡是可以穿过色球以及过渡区到达日冕的.     

毫米波活动区及其爆发的某些观测特性

本文分析了1993年11月16日—12月4日期间用青海13.7米射电望远镜(22.235GH_2)观测的毫米波活动区及其爆发的观测特性,得到如下几点结论:1.毫米波活动区出现双极环结构是衰亡的征兆。2.毫米波上的渐升渐降型(GRE)爆发,与H_a耀斑和软X射线爆相关性强,其辐射为热迥旋辐射机制,其爆发源可能在色球高层。3.在GRE爆发上没有观测到毫秒快速精细结构,这与目前分米波的观测结果是一致的。     

一次特大微波IV型爆发事件的分析研究

云南天文台快速采样射电望远镜（１．４２ＧＨｚ，２．８４ＧＨｚ，４．００ＧＨｚ）于１９８８年１２月１６日观测到一次特大微波ＩＶ型爆发。爆发从世界时０８＾ｈ３１＾ｍ结束。在７０分钟的持续期内，爆发出现了五个主峰段，呈现出１２．５分钟的长周期振荡和１．２分钟的短周期振荡。其中两个频率上出现了丰富的快速精细结构。根据爆发源区的扭斜磁场位形，本文提出振荡是ＭＨＤ调制磁流管的磁场强度产生的，爆发是高能电子在磁     

叠加在微波爆发上的快速尖峰群事件

本文介绍了北京天文台观测到的太阳射电10厘米波段的毫秒级快速精细结构(FFS)中一类有长持续时间的尖峰(我们称毫秒时标记录上陡升陡降图形为“尖峰”,称秒级时标的记录上的陡升陡降图形为“脉冲”)群事件。这一类微波毫秒尖峰群(MMS)事件具有一系列显著的特点: 1)它在秒级时间常数的慢速记录上常常对应一8S型(持续时间小于1分钟的脉冲)的爆发。因而利用脉冲的频谱特性,对这一类微波爆发中的毫秒精细结构的特征及可能的机制进行探讨,以弥补目前只能在一个波段上观测FFS事件的缺陷。 2)这一类脉冲爆发具有从低频向高频的频漂(正的频漂),而且频漂的速率随频率带增加而增加。 3)脉冲的幅度在波长8—10厘米间受到强烈的衰减。 4)脉冲群中的每一脉冲的极大频率及起始频率从高频逐渐移向低频,意昧着激发源逐渐上升。估计上升速度约为50公里/秒。 5)这类脉冲常常出现在有δ型磁结构、最大磁场强度大于2500高斯的复杂活动区中,可能有不同级别的耀斑与之对应。 6)这类脉冲与硬X线爆发事件、分米波段快速频漂事件及“BLIPS”事件见文[7]有密切的关系。 7)这一类微波快速尖峰群事件可以解释为来自耀斑-爆发事件中形成的电子加速中心的快速非热电子流向下运动穿入一耀斑环激起的电子迴旋脉泽辐射。     

超高分辨率太阳射电事件及其相关太阳活动的研究

从2004年10月起,国家天文台怀柔射电频谱仪增加了新的超高分辨率观测模式:在1.10～1.34 GHz频带其时间分辨率为1.25 ms,频率分辨率为4 MHz。报告了3个超高分辨率下观测到的太阳射电精细结构事件,包括射电尖峰辐射、鱼群结构和重叠的精细结构,在射电精细结构之后8～14 min,在米波段都发现射电II型爆发,3个事件的米波II型爆发(示踪着日冕激波)都有相关联的日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)。     

基于相位一致性和方向滤波冕环震荡识别与跟踪

冕环结构的准确识别和跟踪有利于更好地研究和分析冕环特征以及同耀斑爆发和日冕物质抛射之间的关系。提出基于相位一致性和方向滤波的冕环震荡识别和跟踪方法。识别过程如下:首先,使用相位一致性技术对太阳图像中的冕环特征进行识别;其次,对识别后的图像进行二值化处理;接着使用方向滤波去除非冕环的结构特征;然后,对其进行形态学处理;最后,再对识别结果进行二次曲线拟合。运用所提算法对2011年9月6日由太阳动力学观测站(Solar Dynamics Observatory,SDO)在Fe IX 17.1 nm波段观测到的冕环震荡进行了识别和跟踪,结果验证了所提算法的可行性和准确性。证明所提算法能被用于冕环特性以及震荡过程的研究和分析。     

太阳射电精细结构高时间高频率分辨率观测研究

本文对太阳射电精细结构这一领域进行了较为详尽深入的调研 ,发现由于观测仪器技术指标 (时间、频率、频率覆盖、偏振、灵敏度等 )相对不高 ,有很多的精细结构 ,在时间上、在频率上并没有被完全分解开来 ,或是没有被检测到。对FFS的研究 ,还处于发现 -认识 -逐步深化的阶段。观测资料还很单薄。在微波高端 (厘米波段 ) ,精细结构的观测资料更是很少。另外 ,对FFS也只是有一个侧重频谱形态的分类。本文利用我国的“太阳射电宽带快速频谱仪”的观测资料 ,几年来 ,对微波频段的射电快速精细结构进行了较为深入的研究。主要研究结果有 :发现了弱偏振微波尖峰辐射中两个偏振分量之间的时间延迟和偏振反转现象 ;首次发现了微波 (短分米波段 )高偏振U型爆发并给出解释 ;首次发现了厘米波N型和M型爆发并给出解释 ;首次发现了高偏振微波斑点并给出解释 ;首次利用甚高频率分辨率频谱仪 ,通过对大样本的分米波尖峰辐射的统计 ,给出了更为可靠的、更小的相对带宽的下限 ;结合高空间分辨率的观测资料 ,对运动Ⅳ型爆发及其伴生的精细结构作了探讨 ;对双向电子束的起源及其加速位置进行了研究     

日冕微波辐射甚长周期脉动的观测证据

利用国家天文台微波(1.0-2.0 GHz和2.6-3.8GHz)射电频谱仪于1998年9月23日观测到了一个稀少事件,它是一个伴生多重周期脉动、Ⅲ型爆发和类I型噪暴的复杂射电Ⅳ型爆发,着重介绍该爆发所具有的多重长周期(约7.3、4.9、3.7、1.2和0.4分钟)脉动成分。这个长周期脉动可能是归因于在封闭环中的驻波模式,由于光球层速度场驱动的MHD的Alfven驻波横穿磁场,导致了对射电辐射的调制。此外,由于这些脉动存在向下的运动,也不排除在一个封闭环或开放场结构中传播的扰动引起振荡的可能性。因为Alfven波的共振与光球层5分钟振荡模式相联系,所以甚长周期的脉动可能来自光球层驱动源的假设,可以说明日冕磁环和光球层之间存在一个互相耦合的可能性。     

21cm波段太阳爆发中的精细结构

本文简要介绍了云南天文台新建立的21cm波段快速(不中断采样)记录系统,及使用该系统观测到的快速尖峰事件。系统得到的太阳分米波段爆发中不同时间尺度的精细结构与Stu-rroch等提出的太阳耀斑中能量释放的模式相一致。     

太阳短分米波连续辐射中的Ⅰ型噪爆

利用中国科学院国家天文台太阳射电动态频谱仪(1.0～2.0GHz和2.6～3.8GHz)在1998年9月23日观测到伴生Ⅲ型爆发群和Ⅰ型噪爆的分米波Ⅳ型爆发,着重讨论在Ⅳ型爆发衰减相产生的Ⅰ型噪爆,这个噪爆由许多Ⅰ型爆发组成,每个Ⅰ型爆的寿命约为100～300ms,总持续时间大于11min。噪爆辐射的圆偏振度大于Ⅳ型连续辐射爆发,平均偏振度约为64%。这个Ⅰ型噪爆可能类似于高偏振的Ⅲ型噪爆,其辐射机制可能归因于基波等离子体辐射。     

复杂型爆发事件的特征

太阳射电宽带动态频谱仪1.10～2.06 GHz、2.6～3.8 GHz、5.2～7.6 GHz从2000年～2005年同时在3个频段上观测到复杂型频谱事件(45C爆发:双峰或多峰结构,单频辐射流量小于500 sfu)158个,有139个事件对应高能事件,其中对应X级耀斑3个,对应M级耀斑86个,对应C级耀斑44个。36个爆发对应发生日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)事件,29个事件对应有II型爆发,20个事件对应IV型爆发。在76个事件中显示了丰富的毫秒级精细结构,有尖峰辐射(Spike)、鱼群结构(Fish)、斑马纹结构(Zebra)、纤维结构(Fiber)、漂移脉动结构(DPS)、准周期振荡(QPPS)、M型结构以及II、III型爆发等。举两例说明复杂爆发的观测特征。     

太阳短分米波连续辐射中的Ⅰ型噪爆

利用中国科学院国家天文台太阳射电动态频谱仪(1．0-2．0GHz和2．6-3．8GHz)在1998年9月23日观测到伴生Ⅲ型爆发群和I型噪爆的分米波Ⅳ型爆发，着重讨论在Ⅳ型爆发衰减相产生的I型噪爆，这个噪爆由许多I型爆发组成，每个I型爆的寿命约为：100～300ms，总持续时间大于11min，噪爆辐射的圆偏振度大于Ⅳ型连续辐射爆发，平均偏振度约为64％。这个I型噪爆可能类似于高偏振的Ⅲ型噪爆，其辐射机制可能归因于基波等离子体辐射。     

太阳分米波射电快速精细结构的观测分析

通过分析云南天文台(YNO)0.7～1.5GHz太阳射电频谱仪2000年9月至2001年9月取得的158个射电爆发,发现其中约有65%存在4类不同类型的快速精细结构(FFS):毫秒尖峰辐射、Ⅲ型爆发、准周期脉动、慢漂移结构。给出了其中6个典型精细结构的介绍和相关的初步解释。     

太阳射电IV型爆发U形谱的产生机制

本文提出了质子耀斑爆发相期间太阳射电Ⅳ型爆发U形谱的形成机制:U形谱系由Ⅳ_μ塑爆发频谱和Ⅳ_dm型爆发频谱两部分组成,舞一爆发的频谱是由非热电子(l00keV2McV)的迥转-同步加速辐射和热电子的迥转共振吸收所产生;这种非热电子,与质子是在爆发相期间同时受到加速的。在取爆发源体积为圆柱体的近似下,对1972年8月7日的Ⅳ_μ型爆发和Ⅳ_dm型爆发的射电流量密度进行了数值计算,计算结果同观测结果比较符合。从Ⅳ_μ型爆发到Ⅳ_dm型爆发的偏振旋向反转是由于两个源中磁力线的反向平行所引起的。文中还讨论子Ⅳ型爆发U形谱同质子事件之间的关系。     

1988年12月16日微波大爆发的研究

１９８８年１２月１６日世纪时０８ｈ３１ｍｉｎ至０９ｈ４１ｍｉｎ，云南天文台ＰｈｏｅｎｉｘＩ日冕射电频谱仪（１．４２ＧＨｚ，２．８４ＧＨｚ，４．００ＧＨｚ）收到一个罕见的微波Ⅳ型大爆发，爆发从米波Ⅳ型一直延伸到微波Ⅳ型，持续时间长，爆发强度大，爆发型别复杂。前后出现了五个主峰段，呈出现１．２ｍｉｎ和１．２５ｍｉｎ的短周期的长周期振荡。在其中的两个频段上叠加有丰富的Ｓｉｋｅ辐射，概括爆发源区的扭斜磁场     

太阳射电爆发中准周期振荡的研究

自从快速连续采样在太阳射电观测中实现以来,太阳射电爆发资料的研究价值大大提高。如太阳射电尖峰辐射(spike)的存在、用付里叶变换的方法进行准周期振荡的研究等目前在太阳物理研究中存在着争论的问题,可用观测事实加以验证。 1989年5月3日我们取得了一组与X2/3B耀斑共生的spikes及同年8月17日与环珥、HXR、SID对应的射电分米波爆发现象,其射电爆发寿命均大于10分钟。前者的形     

太阳白光耀斑的射电辐射特征：运动Ⅳ型爆发和与耀斑后环共生的短周期脉动

通过１９９１年６月６日一个复杂的太阳活动事件（包括宽带射电运动Ⅳ型爆发、脉冲相伴生的白光耀斑、耀斑后环及其伴生的射电多重短周期（约１－４劝现象等）的分析,探讨了白光耀斑产生的射电辐射特征,根据太阳白光耀斑和射电运动Ⅳ型爆发产生的物理过程,着重讨论了射电运动Ⅳ型爆发、耀斑后环和短周期脉动现象,并认为它们可能是白光耀斑的对应物。     

对2007年5月23日的一个CME的起源和初始阶段的观测研究

利用多波段联合观测数据,综合分析研究了一个发生于2007年5月23日的日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)爆发事件的起源和初始阶段的物理演化过程.该CME起源于活动区10956内的一个并没有严格地位于活动区极性反转线上的U形活动区暗条,该暗条首先被扰动,然后从中间部分开始缓慢上升.在暗条上升运动过程中,从极紫外和软X射线像上可观测到位于暗条上方的日冕磁环也在不断地上升并且有持续向外的扩张运动.最终,这些冕环和暗条一起爆发并伴随着一个位于暗条断开位置附近的日冕暗化区域的形成.这一爆发过程还伴随着一个静止轨道业务卫星(GeostationaryOperational Environmental Satellites,GOES)软X射线流量级别为B5.3的亚耀斑发生,该光斑显示出与CME之间具有在时间和空间上的紧密联系.与CME的"标准"磁流绳模型一致,这些太阳表面活动可以看作是CME的初始演化阶段在日面上的表现信号,并且该CME的亮前锋可能是由预先存在于暗条上方的冕环体系直接演化而来.另外,文中还讨论了与该事件相关的暗条爆发、耀斑、冕环扩张和消失以及日冕暗化之间的关系.