太阳耀斑非热电子动力学研究

主要讨论太阳耀斑过程中非热电子动力学过程的理论模型以及在硬X射线和射电波段的观测特征。现在广为接受的非热电子动力学过程的模型是"俘获+沉降"模型,由电子的加速、注入、沉降、俘获及能量损失5个部分组成。射电和硬X射线爆发是非热电子在输运过程中与磁场、背景等离子体及其产生的波等相互作用的产物,是非热电子动力学过程的即时反映。通过分析射电和硬X射线辐射的流量、谱和成像特征,可以研究非热电子的空间分布和时间演化,研究非热电子输运过程中发生的碰撞、辐射、散射、波-波、波-粒相互作用等物理过程,研究耀斑磁场、背景等离子体特征,进而为太阳耀斑的磁场结构、太阳大气分布、磁重联模型的研究提供理论和观测依据。     

AR5629:1989年8月15日的射电大爆发

1989年8月12日至19日,AR5629活动区产生了一系列的射电爆发。以8月15日0300.0UT发生在日面西边缘(S20,W81)的微波爆发为最大。该微波事件有X1.0/SF的太阳X射线耀斑相伴随,并产生了射电Ⅳ型大爆发,引起了一系列的地球物理效应。然而,这次射电大爆发并没有毫秒级尖峰辐射相伴随。本文分析这次微波事     

日冕物质抛射与共生射电爆发的地面和空间联测研究

引述了近年来太阳和空间物理的一大研究成果；产生日地空间射电爆发和地球物理响应的主因不是太阳耀斑，而是日冕物质抛射（CME），论述了射电爆发在研究CME中的作用；分析了1991-06-15CME事件中射电爆发和质子事件产生的物理过程；介绍了地面/空间对CME和共生射电爆发联测研究的新进展；提出了我国今后开展地面/空间联测研究的设想和建议。     

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。     

太阳X射线爆发与低电离层突然骚扰

本文分析了1981年1月至5月期间记录的低电离层突然骚扰(SID)和太阳X射线爆发数据发现:1.几乎所有的研究情况,每一个低电离层的突然骚扰都是太阳X射线爆发引起的。且SID与太阳X射线爆发之间有着相同的开始和极值时间;2.能够引起低电离层产生较明显的SID的太阳X射线爆发的峰值流量下限对于0.5～4A频段是约4×10~(-3)w/m~2,对1～8A频段是2×10~(-6)w/m~2;3.相关分析表明,太阳X射线爆发的流量变化量与低频记录的突然相位异常(SPA)的变化量之间有好的相关性。根据这个初步的研究有可能利用低频SPA的监测来较好地检测太阳X射线爆发。     

电离层D层突然骚扰与太阳耀斑微波射电爆发的关系

本文对相位异常(SPA)与太阳耀斑微波射电爆发之间的关系作了分析,分析结果表明3-8cm的射电爆发与SPA事件的对应关系最好。就爆发类型而言,复杂型爆发伴随SPA事件的几率最大。此外,对于射电爆发的定量关系以及阈值等方面也作了分析和讨论,本工作的结果表明了射电微波爆发与X射线爆发之间的一定的内在的联系,并且还表明,由射电爆发对电离层作骚扰预报、特别是警报是比较可取的途径。     

耀斑脉冲相微波毫秒级尖峰辐射及其共生现象

本文根据1981年5月16日和10月12日光学、射电、硬X射线等观测资料的对比,提出了一个模型,解释了太阳大耀斑脉冲相微波毫秒级尖峰辐射的一些特征及其与各种共生现象(例如Ⅲ型、Ⅳ_(DCIM)型和硬X射线爆发等)物理过程之间的内在联系。     

一个多次产生CME的活动区特征分析

1998年4月－5月8210活动区在日面上接连出现6次大的爆发活动，搜集了这个活动区在整个日面上软X射线曲线，射电Ⅱ、Ⅳ型爆发，射电日像仪和远紫外观测等资料，它的能量积累过程快，3次软X射线爆发曲线的时间轮廓有一定的相似性。发生日冕物质抛射（CME）时，它的磁环只是局部开放，很快又收拢成一个闭合磁环，在一些非热电子的轰击下，再度被加热，又产生了强列的X射线爆发和射电Ⅱ、Ⅳ型爆发，磁环的薄弱处犹如一个活火山口，CME容易从此处再次喷发，找到非热过程与热过程衔接的拐点，在SXR时间轮廓曲线上它表现为斜率突变点，往往有Ⅲ型爆发作为对应的标志，日冕不同层次上先后出现的Ⅱ型爆发可作为CME出现的有力证据，并可作为判断CME运动速度的依据。     

1998年4月15日微波爆发观测

北京天文台１ ．０２ ．０ＧＨｚ 太阳射电频谱仪从１９９４ 年开始观测至１９９８ 年９ 月记录到太阳射电爆发１７１ 个,２ ．６３ ．８ＧＨｚ 太阳射电频谱仪１９９６ 年９ 月投入观测至１９９８ 年９ 月,记录到１４６ 个太阳射电爆发。１９９８ 年４ 月１５ 日太阳射电爆发同时在这两台频谱仪上记录到。这个事件在时间和频率上显示了丰富的幅度和结构的变化。发现了微波Ⅲ型爆发对群,并存在着丰富的快速活动现象。取得了高时间分辨率、高质量的动态谱资料,为研究耀斑各种尺度的时间及空间演化过程提供了丰富的信息。     

基于LabVIEW的双通道太阳射电频谱观测系统设计

太阳射电爆发是太阳耀斑和日冕物质抛射等爆发过程的重要表现形式,是卫星通信和导航系统、地面电网系统、人类生活环境的潜在影响因素之一。对太阳射电爆发的监测与研究不仅可以预报空间天气,还可以作为太阳物理的研究工具。介绍了基于LabVIEW平台设计开发的双通道高速太阳射电频谱观测系统,针对太阳射电爆发具有随机性和持续时间短、变化快的特点实现对太阳射电爆发的监测。系统采用高速信号采集卡以1.5 GS/s的速率进行信号采集,系统时间分辨率可达4 ms,频率分辨率达45.776 4 kHz。采集的信号经过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)功率谱分析处理后输出显示其频谱图和瀑布图,得到太阳射电爆发的频率、强度以及持续时间等信息。观测数据利用文件传输协议(File Transfer Protocol, FTP)上传至服务器,实现存储资源的优化,观测数据的共享。该系统集成度高,可以应用于分析澄江抚仙湖观测基地11 m太阳射电望远镜输出的70～700 MHz信号。     

太阳X射线爆发与甚低频传播相位异常关系的研究

本文对Omega系统H台,E台甚低频信号的相位实测资料及太阳耀斑软X射线资料进行了分析及研究,分析表明甚低频相位异常与太阳耀斑软X射线之间存在着极好的相关性。对白天相位变化值随太阳天顶角位置的变化效应进行修正得到修正公式,并对太阳天顶角、太阳耀斑事件效应的影响进行归算后,可得出两者之间的定量关系,经修正和归算后的相位变化量推断太阳耀斑X射线辐射流量密度值。反之,亦可由后考一太阳X射线爆发峰值流量密度值来预报相位变化量及电离层等效反射高度的变化。     

尖峰爆发标度律及其对新一代太阳射电望远镜参数的约束

射电观测是太阳物理和日地空间科学的重要探测手段,尤其是对于太阳爆发过程中的太阳非热粒子加速、发射和传播等过程.迄今,世界各地研制建成了上百台太阳射电望远镜,包括射电流量计、射电动态频谱仪和射电日像仪等.基于技术进步和新的科学设想,人们还在不断提出新的太阳射电望远镜计划.研制新的太阳射电望远镜时,需要考虑观测频率、带宽、时间分辨率、频率分辨率、空间分辨率、偏振精度等设计参数.事实上,过度追求高参数往往会无法实现期望的科学目标.如何合理地选择太阳射电望远镜的参数呢?长期的观测研究发现太阳射电爆发常常可分成一系列从长到短不同时标的爆发过程,其中,尖峰爆发是最小时间尺度的爆发现象,同时也是太阳上目前发现的最小空间尺度上的爆发过程,可看成一种元爆发过程,可能对应于单一的磁场重联和磁能释放.根据太阳射电天文学研究,识别尖峰爆发是对新一代太阳射电望远镜的基本要求.尖峰爆发的时间尺度和空间尺度又是随频率而变化的.从分析不同频段太阳射电尖峰爆发的时间和带宽的标度律来说明如何为新一代望远镜的设计选择合理的参数指标,并提出谱-像结合观测模式,最大程度地保证望远镜科学目标的实现.这种观测模式或将成为未来太阳射电观测的主要方式,对揭示太阳爆发现象中的非热过程的物理本质具有非常重要的意义.     

AR5395的演化及有关日地事件的时间序列

1989年3月出现的太阳活动区5395号(以下简称AR5395)是第22太阳周峰期的一个高活动区,在其通过日面时,观测到11个X级、48个M级的X射线爆发,引起了自1961年以来最强的地磁暴。本文首先叙述AR5395过日面时的黑子群面积、射电辐射流量密度(2800MHz)及1A—8A软X射线最低值的日变化以及发生耀斑的时     

低频天波信号异常与太阳软X射线爆发的关系的分析

对 2 0 0 3年 1 0月下旬至 1 1月上旬太阳剧烈活动期间在中国陕西临潼接收的低频一跳天波信号的突然相位异常 (SPA)和突然幅度异常 (SFA)事件与美国空间环境中心 (SpaceEnvironmentCenter)提供的由GOSE1 2卫星探测得到的太阳 1 -8 A软X射线耀斑爆之间的关系进行了分析研究。同时还对SPA及SFA与太阳射电爆发之间的关系进行了分析     

第22周中最强烈的太阳活动区

本文根据观测资料，选取五个指标：活动区中黑子群面积，Ｘ级Ｘ射线耀斑指数，１０．７ｃｍ射电爆发峰值流量，太阳总辐射流量短期大跌落以及质子事件流量，从第２２周的３９６６个活动区中综合评估筛选出ＡＲ５３９５，ＡＲ６５５５和ＡＲ６６５９等１３个最强烈的活动区，供太阳物理和日地物理研究人员进一步研究。本文还简要分析了这１３个活动区的时空分布的不均匀性和相对集中性等特点。     

1981年4月1日大耀斑的X射线、可见光和射电辐射的观测研究

据X射线、可见光(H_α及白光)和射电波段的观测资料,对1981年4月1日太阳大爆发(4N/X2.3)作了综合描述。分析指出:大黑子光桥的消减(作为磁通量变化或磁流浮现的一种形式)、黑子的隐现及小黑子的运动可能是促成这次爆发的直接原因;耀斑前暗条弯曲程度的增加显示了磁场挤压或剪切程度的增强;爆发的软、硬X射线源和微波源位于磁拱形结构的顶部;能量≥20keV的非热电子在第一个爆发峰中提供的能量约为4.3×10~(31)erg。     

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现象

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 秒） 脉动现象等） 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     

1978年4月23日太阳边缘环状日珥系及其伴随现象

一九七八年四月二十三日云南天文台3.2cm射电望远镜观测到一次较大的太阳射电爆发。开始时刻0428U。T,极大时刻0501U。T。,结束时刻1106U。T。,寿命396分钟。0501U。T.天线温度为10618°K,流量的相对增量为836％,爆发所伴随的强X射线事件引起短波通讯全部中断数小时之久。附爆发图形。     

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。