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。     

太阳耀斑的一种发电机机制的设想

当太阳黑子磁环从太阳对流层深层上浮到太阳表面时,便形成了一个双极黑子群的活动区。在活动区内,纵向磁场为零的中性线区域为高压区,垂直向上气流把黑子磁弧吹入日冕。同时在磁弧的顶部,即在中性线上空产生了感应电流,它的焦耳耗散形成了H_α耀斑。然而,因两个黑子区内为低压区,吸注气流从黑子磁弧的两条腿部顺磁力线流向黑子,它与位于中性线的上升气流形成了两个对称环流,随着环流和磁弧的发展,耀斑区向中性线两旁分离,因而呈现出双带耀斑的特征。本文还估计了耀斑的能量,只要横越磁场的速度,v_⊥～0.3—3公里。秒~(-1),磁场强度B～10—100高斯,这就足以产生耀斑所需要的10~(29)～10~(33)尔格的能量。     

一种双流CNN的太阳黑子群磁类型分类方法

太阳耀斑大多数发生在磁极复杂的黑子群上空,因此,黑子群磁类型可以作为预测太阳耀斑的重要依据.针对同时具有白光图和磁图数据的太阳黑子分类,提出了一种双流卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的黑子群磁类型分类方法.该方法通过两个网络分支同时提取白光图和磁图特征,在全连接层对两类特...     

1986年2月4日太阳耀斑的演化研究

本文根据乌鲁木齐天文站的H_α耀斑及3.2cm射电流量观侧资料、云南天文台的黑子精细结构照相和Marshall Space Flight Center的向量磁场图,对1986年2月4日的六个耀斑的形态相关及演化联系,特别是0736UT 4B/3X大耀斑的发展过程进行了综合分析。主要结果是: 1.4日大耀斑的初始亮点和闪光相的主要形态演化,与活动区中沿中性线新浮现的强大电流/磁环系密切相关。后者的主要标志是沿中性线的长的剪切半影纤维及它两端的偶极旋涡黑子群(1_3F_3)。 2.上述大耀斑与1972年8月4日0624 UT大耀斑爆发的磁场背景及主要形态特征相似,表明两者的储能和触发机制可能相同。 3.大耀斑爆发的H_α初始亮点,双带出现,环系形成,亮物质抛射和吸收冕珥等现象同3.2cm射电流量的变化在时间上有较好的对应关系。 4.重复性的前期小耀斑爆发位置和发展趋势与大耀斑的主要形态及演化特征相似。它们相对于剪切的纵场中性线两侧的位置相近或相同。因而,可以看作上述强大电流/磁环系不稳性发展过程中的前置小爆发。     

活动区形态发展与耀斑的关系

本文收集了1980年5月下旬从日面东边缘转出的三个活动区的有关形态资料和对应耀斑活动,分析得到结论如下:1.H_α单色像中出现的低磁弧是活动区迅速发展的重要标志。2.光球下面的扰动引起的黑子运动使磁流管扭曲是储能的重要条件。如果缺乏这种运动,即便是在复杂的磁场环境里也不利于大耀斑的触发。3.在 H_α和 H.K 线观测到黑子本影上出现的亮桥光谱。它的出现引起黑子分裂,从亮桥出现到周围谱斑被加热进而触发耀斑往往有1—2天的时间差,说明它们之间有一定的物理联系。4.观测到与耀斑有联系的暗环的膨胀和上升,说明新磁流浮现区与老场作用是触发耀斑的一个重要条件。     

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.     

1981年4月27日的耀斑环珥运动

本文给出了1981年4月27日发生在太阳西边缘一个黑子群(Boulder编号3049)上空的耀斑环珥的上升运动特征和某些初步结果。 研究结果表明,该耀斑状环形日珥的运动特征和状态跟它亮度变化关系甚密,亮度极大前环珥不断上升加速,其最大平均速度和加速度分别约为17.5公里/秒和0.023公里/秒~2。亮度极大后为上升减速运动。环珥顶部存在着剧烈的膨胀运动,它最大的横向膨胀速度约10.6公里/秒,膨胀速度随上升高度的增加而减小,膨胀加速和膨胀减速两阶段也以亮度极大附近为分界。 环珥顶部和两腿系有整体的视向运动,两腿系存在着同向的旋转运动,分裂成几块的南腿系按刚体模式作螺旋运动。 对该环珥耀斑跟它对应的黑子活动区的关系也作了简单讨论。(附照片见附图21)     

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     

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.     

无黑子区的耀斑

本文分析了廿一周峰年期间云南天文台观测到的廿个无黑子区耀斑,得到如下结果: 1.无黑子区耀斑的一般特征是:1) 无黑子区耀斑的自然产率约3％,2) 其卡林顿经度分布有向东飘移的趋势,3) 无黑子区的耀斑多为低能耀斑,4) 无黑子区耀斑产生的背景条件和黑子区耀斑一样,必须在耀斑区的太阳大气中存在异极性磁场结构。无黑子区耀斑都发生在沿大尺度磁场中性线(H_=0)延伸的暗条两侧或其附近。 2.在耀斑前,由于磁场的扰动,使被浮托在H_=0线上的宁静暗条在耀斑前几小时到一两天激活,临近耀斑位置的一段暗条先是发展增大,同时伴随着谱斑增亮,在耀斑爆发前几分钟或与耀斑发展的同时,该暗条迅速衰减乃至完全消失。与此同时,有的无黑子活动区的可见纤维与暗条的交角由大变小,表明活动区所受的力由挤压力逐渐转化为剪切力。本文还粗略地估计了无黑子区耀斑的能量。     

1972年8月太阳活动区的形态研究 II.耀斑形态和黑子形态的相关分析

通过对1972年8月太阳大活动区九个耀斑(包括它全部2级以上大耀斑)的形态和黑子精细结构形态的相关分析,导致以下结论:1.8月2日0355UT本活动区第一次大耀斑的爆发与光球黑子形态变化在时间上和空间位置上有一定的相关性。2.九个耀斑在暗条两侧的初始亮点及其主要发展形态与“O”和“B”黑子的旋涡结构有着密切的相关性。3.耀斑的亮带与色球暗条(它由平行的小纤维组成)、O黑子东面的蛇形半影长纤维、以及H_(11)=O线的走向的一致性,可以看作耀斑爆发沿着太阳表面水平磁场传播的形态表现。     

1984年2月25日日面大耀斑光学特性

1984年2月25日,日面爆发了一个高能大耀斑。我们取得了该耀斑过程的光球黑子活动区强磁场以及黑子、H_α色球等光学资料。分析表明:1.这种高能大耀斑是产生在有黑子剪切运动、新浮磁流和磁场梯度大的磁中性线(H_n=0)两侧;2.耀斑发展到极大前后,不但会掩盖部分后随黑子半影,而且还会进一步掩盖这些后随黑子本影;3.在高能大耀斑爆发过程中,相应的光球黑子活动区的强磁场会出现变化,磁通量增长率为1.0×10~8韦伯/秒,磁场梯度最大为0.2高斯/公里;4.黑子间的相对运动速度最大可达0.3公里/秒。     

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。     

第廿周太阳质子活动的一些特点

本文讨论了第廿周1964.10—1972.12.期间太阳质子活动的一些特点,结果给出:第20周质子活动水平的趋势和黑子活动趋势比较一致,和第19周略有不同;在以约80天为间隔的时间序列上,大多数高级别质子事件集中出现在两个时段上;质子活动有集中在某些经度带的趋势,不同经度带上的黑子活动和质子耀斑伴生的射电爆发等具体特点有比较明显的差别;按磁结构将黑子群分成正常和“异常”两类,具有“异常”磁结构的黑子群产生大部分质子耀斑;复杂磁结构的活动区上米波源的出现有利于产生质子耀斑.     

AR5060——具有复杂结构的大黑子但没有大耀斑发生的太阳活动区(英文)

AR5060是No.Ⅳ联测期中的第二个目标活动区。它从1988年6月25日东边缘初现到7月8日转出西边缘消失的14天中,黑子群一直保持最复杂的FKC、EKC型和最复杂的BGD磁型。6月29日黑子群面积发展到3000面积单位,是第22周以来第一群最大的黑子(更大的是1989年3月的AR5395,面积达3600单位)。该活动区的黑子群发生过强烈的运动和磁性重联。似乎具备发生强烈大耀斑的位形特征和动力学条件,可是在这期间,全球耀斑监测所观测到的120多个耀斑(据SGD)中,亚耀斑占81％,1级耀斑占15％,2级耀斑只有3个占4％,而且这3个2级耀斑的X射线级别只达到M6.5,M9.2,M3.9,没有一个达到X级。 在AR5060活动区耀斑活动高峰期的6月28日,29日,30日和7月1日这四天中,云南天文台26CM太阳望远镜观测到其中一个2B/M6.5耀斑(1988年6月29日0737UT)、几个1级耀斑和其它许多亚耀斑。从黑子群和色球单色照片上作耀斑发生点同黑子相对位置的比较,结果是出乎意料的,在结构复杂、运动剧烈的黑子群内部发生的都是小耀斑,而3个2B/M级耀斑都发生在黑子群以外只有卫星黑子浮现和消失的时期和地点。     

太阳活动区卫星黑子与高能耀斑

对十个活动区出现的卫星黑子进行分析,据它们不同的形态,发展状况及在耀斑活动中的作用大致分成三种类型。结果表明,高能耀斑与卫星黑子有密切关系。随着卫星黑子的出现,发展在活动区中可经常产生耀斑。如果卫星黑子是静止的,通常没有耀斑爆发。     

1988年6月24日AR5047活动区中2B/X1.3耀斑的高时间分辨H_α和偏带观测结果(英文)

AR5047活动区是第3次联测期(1988年6月24日-7月7日)的第1个目标。该活动区在22日前只发生过一些级别很低的小耀斑,但是在23日和24日接连爆发4个X级的X射线耀斑,其中23日0923UT的1B/X1.6耀斑和24日0422UT的2B/X1.3耀斑均被云南天文台26CM太阳望远镜观测到。特别是24日的2B/X1.3耀斑除用Hα线心之外。还用±0.5A;±0.75A;±1.0A的偏带作高时间分辨(～5秒拍摄1画幅)的观测。 本文刊载该耀斑的Hα和偏带时间发展系列照片和耀斑开始时的白光黑子群精细结构照片。 从系列的耀斑像上清楚看出该耀斑有好几个初始亮点在不同时间发亮并到达其亮度和面积极大。比对Hα和偏带单色像以及白光黑子群的精细结构指出,耀斑主要亮块发生在黑子群的破裂处,并遮盖主要黑子的大部分。     

太阳活动区卫星黑子与高能耀斑

对十个活动区出现的卫星黑子进行分析,据它们不同的形态、发展状况及在耀斑活动中的作用大致分成三种类型。结果表明,高能耀斑与卫星黑子有密切关系。随着卫星黑子的出现,发展在活动区中可经常产生耀斑。如果卫星黑子是静止的,通常没有耀斑爆发。     

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。     

AR5744活动区M4耀斑环珥系的H_α观测和分析

本文对1989年10月13日产生在小黑子区附近的两个不同形状的活动日珥作了分析,结果表明:(1)针柱形和环珥系脚点与附近的小黑子群无任何接触。(2)环珥群由多个环系组成,各环系中的物质分布不均匀。(3)环珥群环脚分布不对称,一边的环脚较密集,另一边的环脚较疏散。(4)该环珥群消失的过程是由环脚较疏散的一边逐渐向环脚较密集一边消失。(5)环珥群顶部较亮。