太阳活动区磁场变化及其相关爆发的研究

<正>太阳黑子活动和太阳爆发的研究一直是太阳物理的重点和难点.太阳黑子的形成及其磁场的演化和太阳爆发的关系存在很多秘密.太阳活动区中的磁流浮现、磁流对消和黑子运动都会对太阳高层大气产生很大的影响,导致耀斑、日冕物质抛射、日珥(暗条)、日浪等爆发,特别是对地的大的太阳爆发会给日地空间环境带来很大的影响.国际上,对太阳的观测已经从原来的单一波段的地面观测研究发展到地面和空间相结合的多波段的     

对地CME研究进展与太阳雷达的潜力

日冕物质抛射(CME)是由太阳磁场驱动向行星际空间喷射等离子体物质和磁场的大尺度太阳爆发活动,是灾害性空间天气事件最主要的驱动源之一。朝着地球方向爆发的CME极易到达地球并造成灾害性空间天气,因此研究这类CME对于空间天气预报与太阳物理研究具有极为重要的意义。随着观测技术的发展,CME的观测及预报和研究工作取得了长足的进展。但由于常规观测手段与预报方法的局限,对朝着地球爆发的CME进行准确有效预报的目标至今仍未能实现。首先阐述CME与空间天气的关系,强调对CME预报研究的重要性;然后介绍预报研究中CME/ICME复杂的动力学过程,讨论这些过程对CME预报可能产生的影响;接着,回顾CME的常规观测手段,并讨论观测手段存在的不足;第4章,介绍CME主要的预报方法,同时讨论预报工作中存在的困难;第5章,讨论太阳雷达主动探测技术在日冕探测与CME预报研究中的可能应用前景;最后,总结CME预报研究现状,对预报研究工作中重要的问题进行综述,展望太阳雷达的未来应用。     

日冕中爆发活动频谱观测的某些进展

太阳米波射电爆发是活动区上空日冕中的现象,与太阳耀斑有密切关系。近些年来,高空间分辨率的动态频谱仪获得了大量观测资料。在资料分析、理论模型和综合评述等备方面发表了许多文章。在日冕质量抛射和太阳周围磁场相互关系的研究中也取得了很大进展。     

太阳双带耀斑中的剪切磁场

<正>太阳耀斑、暗条爆发以及日冕物质抛射(CME)对我们生存的空间环境有着重大影响.这些爆发所释放的能量储存在剪切的或扭曲的非势性磁场中.本论文对与太阳爆发有关的剪切磁场位型及其在爆发中的重要作用进行了深入系统的研究.这对理解和预言空间灾害性天气起着至关重要的作用.本论文的研究方法包括多波段观测(从个例的深入研究到大样本的统计分析)和数值模拟.     

基于MDI/SOHO合成图的全球磁场外推

用势场方法和格林函数解构造了三维日冕磁场.相关的边界条件是所观测的光球磁场以及光球上2.6个太阳半径的开放场(源表面).所用的光球数据来自高精度的MDI/SOHO观测(2″/像素,1桢/98min).这种外推方法可以用来分析太阳大事件在大尺度上的可能触发机制.作为一个例子,我们分析了活动区NOAA9077的外推日冕场,发现它们的形态与EIT/SOHO的日冕观测相符很好.结合全日面Hα演化,我们推测来自活动区9082的一次激波扰动应该是导致2000年7月14日大耀斑和日冕物质抛射的触发原因,该扰动沿着外推所得到的一个磁环系统直接传到大耀斑爆发位置.     

第23周峰年云南天文太阳射电观测研究选题

基于云南天文台射频谱仪的频率设置,第２３周太阳峰年期,我们作了下列观测研究选题;（１）质子耀斑的初始能量释放过程及粒子加速研究。（２）通过微波－分米波运动Ⅳ型爆发观测,开展日冕物质抛射研究。（３）射电快速精细结构及微耀斑研究。（４）通过频谱观测发展日冕磁场的诊断方法、反演磁场的拓扑结构。（５）开展太阳突变事件中的射电先兆研究,为日地空间环境警报提供射电观测依据。     

惊天动地的CME

CME是(Coronal Mass Ejection)的缩写,意为日冕物质抛射。 太阳耀斑爆发已经是一个规模巨大的、剧烈的活动现象了。CME则是太阳日冕层中规模比太阳耀斑还大许多倍的活动现象,或者说是尺度最大、最壮观的爆发现象。从物理意义上讲,CME是从太阳向外喷射出的庞大等离子体和磁场结构,是日冕和太阳风     

第23周峰年云南天文台太阳射电观测研究选题

基于云南天文台射电频谱仪的频率设置,第２３ 周太阳峰年期,我们作了下列观测研究选题：（１） 质子耀斑的初始能量释放过程及粒子加速研究。（２） 通过微波———分米波运动Ⅳ型爆发观测,开展日冕物质抛射研究。（３） 射电快速精细结构及微耀斑研究。（４） 通过频谱观测发展日冕磁场的诊断方法、反演磁场的拓朴结构。（５） 开展太阳灾变事件中的射电先兆研究,为日地空间环境警报提供射电观测依据     

太阳日冕环的运动(二)

天空实验室观测期间,用白光日冕照相观测太阳日冕区,发现多数瞬变过程是以环状形式发生质量喷射.从太阳表面上二个太阳半径到六个太阳半径的观测范围内,测得环状瞬变过程前导边缘的运动是加速运动或者等速运动.这些日冕瞬变过程是细长的环,环的根部固定在太阳表面上.Dulk等人用白光观测和用无线电米波观测日冕瞬变过程时,比较了日冕环中的各种能量密度,得出结论:在日冕环中磁能密度大约是热能密度的十倍,磁能密度稍大于动能密度.Gergely等人也得出类似的结论.由此说明:在日冕环朝外运动时,磁场是控制日冕环的主要因素.     

太阳爆发活动多波段高分辨观测

<正>太阳大气中时刻发生着各种各样的爆发活动现象,例如耀斑、暗条爆发、喷流、日冕物质抛射以及各种磁流体力学波动现象等.过去的大量观测研究表明,太阳磁场在各种爆发活动现象中都起着决定性的作用.由于许多太阳爆发活动现象都会对地球空间环境和人类生活产生巨大影响,对太阳爆发活动现象的研究和预报都具有非常重要的现实意义.另外,太阳是距离地球最近的恒星,也是人们唯一可以近距离观测的恒星.太阳爆发活动现象的研究,对其它恒星的研究也具有重要的参考价值.     

太阳的空间观测与研究Ⅱ—太阳高能粒子和等离子体云的抛射

太阳空间观测揭示出太阳的高能电子,高能质子发射以及γ射线爆发。证实了有关的太阳射电辐射理论,揭示出太阳耀斑中的核反应。日冕物质抛射和耀斑等离子体云的空间观测揭示出它们之间的区别和联系,认识到耀斑的热区和冷区。在阳和日球磁场以观测发展了磁流体动力学理论。     

太阳的空间观测与研究Ⅱ—太阳高能粒子和等离子体云的抛射

太阳空间观测揭示出太阳的高能电子、高能质子发射以及γ射线爆发。证实了有关的太阳射电辐射理论、揭示出太阳耀斑中的核反应。日冕物质抛射和耀斑等离子体云的空间观测揭示出它们之间的区别和联系, 认识到耀斑的热区和冷区。太阳和日球磁场观测发展了磁流体动力学理论     

太阳大气等离子体的电流研究

该文讨论了太阳大气等离子体中电流的成因和对各种爆发活动的作用和影响,对目前的研究现状和存在的问题进行了分析讨论,指出虽然磁场是太阳物理观测和研究的关键要素,但是电流也是理解能量的传输与耗散、不稳定性的驱动和激发、等离子体的加热和粒子加速等太阳物理过程的重要概念.该文还提出了一个定性的改进电路模型,认为电流主要产生于太阳内部的发电机过程,同时电路在日冕部分的环形磁场位型也将产生部分新经典电流,通过磁通量管流入太阳大气,并在日冕区域通过磁场重联等过程释放能量.对该模型尚待解决的问题也进行了简单讨论.     

太阳软X射线观测进展

太阳软x射线观测在太阳物理的研究中，特别在日冕结构、磁场和日冕等离子体活动等物理现象的研究中起着重要的作用。太阳软x射线观测主要有光谱和成像观测两种．随着观测技术、方法和内容的发展，太阳软x射线观测揭示了太阳物理的许多重要的科学现象，并在预报、监测空间天气变化，预警空间灾变天气等方面也有着重要的应用．     

太阳射电研究四十年

本文概述了太阳射电天文学的历史,从早期的失败到1942年Hey对太阳射电波的偶然发现为止.文中讨论了太阳射电研究在米波-十米波、千米-百米波和厘米波所取得的主要进展。同时讨论了与射电爆发共生的耀斑的观测以及用等离子体辐射和回旋同步加速辐射对这些观测所作的解释。从空间对与Ⅲ型爆发有关的等离子振荡和一维电子速度分布的测量,业已证实了用等离子体辐射对观测所作的解释。Ⅲ型爆发的米波-十米波射电日像仪测量和千米-百米波的飞船测量表明,Ⅲ型电子束流是沿着浓密的日冕流和沿着阿基米德螺旋轨道运动的。在厘米波段利用角秒分辨率的大天线阵对活动区和射电爆发所作的高空间分辨率观测,表明了它在观测日冕磁场、了解冕环的物理性质、测量耀斑附近磁场结构,从而在研究太阳耀斑起源方面有着巨大的威力.     

基于MDI／SOHO合成图的全球磁场外推

用势场方法和格林函数解构造了三维日冕磁场，相关的边界条件是所观测的光球磁场以及光球上2.6个太阳半径的开放场（源表面），所用的光球数据来自高精度的MDI/SOHO观测（2″/像素，1桢/98min），这种外推方法可以用来分析太阳大事件在大尺度上的可能触发机制，作为一个例子，我们分析了活动区NOAA9077的外推日冕场，发现它们的形态与EIT/SOHO的日冕观测相符很好，结合全日面Ha演化，我们推测来自活动区9082的一次激波扰动应该是导致2000年7月14日大耀斑和日冕物质抛射的触发原因，该扰动沿着外推所得到的一个磁环系统直接传到大耀斑爆发位置。     

爆发日珥与日冕物质抛射的观测研究

本文比较了1982年2月9日同时观测到的两个爆发日珥及一次白光日冕物质抛射事件。比较表明,在研究日冕物质抛射事件与爆发日珥的关系时,爆发日珥的形状可能是一个重要的因素,它体现了局部区域磁场结构的变化。作者提出了一种可能的磁场结构模型,对观测结果给以解释。     

内日冕的绿线强度分布研究

日冕是太阳大气活动的关键区域,是日地空间天气的源头.受观测限制,对日冕低层大气等离子体结构和磁场状态的研究非常欠缺,国际上对于可见光波段日冕低层大气的亮度分层研究很少.利用丽江日冕仪YOGIS(Yunnan Green-line Imaging System)的日冕绿线(Fe_ⅩⅣ5303?)观测资料,对内日冕区域(1.03R_☉-1.25R_☉,R_☉表示太阳半径)亮结构及其中冕环进行了有效的强度衰减分析.对亮结构的强度在太阳径向高度上进行了指数衰减拟合,比较这些拟合结果发现所得到的静态内冕环的衰减指数在一固定值附近.然后将比较明显的冕环提取出来,通过对不同高度的绿线强度进行指数拟合,得出的衰减指数与亮结构中也比较相近,这对进一步研究日冕中的各项物理参数演化提供了参考.     

日冕物质抛射检测研究进展

日冕物质抛射是一种规模巨大、程度剧烈的爆发现象,是影响地球的主要太阳爆发活动。由于这种爆发现象对地球环境造成严重干扰,因此,日冕物质抛射的探测对预报灾害性空间天气具有重要意义。为了更清楚地梳理目前存在的日冕物质抛射检测方法,对典型的方法进行分析总结。首先,介绍日冕物质抛射及其特征;然后,从基于手工方法和自动检测方法两方面对日冕物质抛射检测进行概述和分析;最后,讨论目前算法存在的一些问题,进而提出未来的研究方向。     

国内首架日冕仪落户云南丽江

日冕仪的重要功能是通过人造日食的巧妙方式来直接观测太阳最外层大气——日冕层。借助日冕仪,人们在常规太阳观测条件下就可以欣赏美丽的日冕以及壮丽的日冕爆发过程。我们的前辈自上世纪50年代末就开始了针对日冕观测址点的不断考察,但遗憾的是一直未能寻找到理想的候选点。随着近几年我国西部太阳选址工作的不断深入,我们选址科考队得到了一批颇有价值的潜在理想址点,大香格里拉地区便是其中得到证认的区域之一。滇西北的丽江高美古天文基地就位于大香格里拉地区南部,海拔较高,空气十分洁净,每年旱季日照充沛。高美古目前拥有东亚最大的地面天文望远镜集群,为我们日冕仪观测站的建立提供了极其便利的基本条件。