色球活动区形态分析之一——小暗条、冲浪活动与耀斑的相关性

在Hα色球耀斑巡视过程中,可以看到各活动区内谱斑的亮度、形状、面积,暗条的粗细、长短、方向,细纤维的隐现等变化现像。这些变化很复杂,其规律性很不容易捉模,尤其是在耀斑爆发的前后,往往有很频繁的活动现象出现。通过对这些活动现象的分析,探讨其与耀斑发生的相关性,以进一步研究这些现象的物理本质。从黑子群形态与耀斑的相关性分析中可以看到其磁型、形态变化与耀斑爆发有很好的对应关系。比如F     

1978年4月底大黑子群的磁场和耀斑

本文分析了云台78126活动区的五天的磁场等高斯图资料后得出,倒置的磁极性排列和纵场中性线变得迂回曲折与高能质子耀斑爆发紧密相关。在耀斑爆发后,无论是磁极性排列和纵场中性线都趋于相对稳定状态。我们发现,活动区的净磁通量φ在4月28—30日期间有急剧的变化,而在这期间发生了二个重大耀斑。我们猜想,可能是磁通量的迅速变化引起的强大电动势造成了电子和质子加速的条件。分析了耀斑结点在磁图中的分布后得出;本活动区的耀斑亮点大多数离中性线区域较远,而出现在中性线附近的亮结点,可以大致分为两种情形,一种是在中性线两侧的磁场梯度很大且具有相反电流密度的区域;另一种是出现在磁场的“中性点”附近。     

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。     

AR6659光球色球的磁场速度场的演化特征及其与大耀斑的关系

ＡＲ６６５９是２２周以来最重要的一个活动区，它爆发了２２周最强大的高能事件。本文用云南天文台的光球、色球精细结构照片和北京天文台怀柔站的磁场速度场资料，分析了该活动区磁场速度场的二维位形和大耀斑期间的演化特征。本文分析的４个大耀斑均爆发在中性线附近的Ｎ极区磁场梯度大的地方及色球速度场的红移区。偏带观测也显示耀斑物质是向红端移动的。耀斑波沿横场传播在离本黑子群几万至十几万公里的地方激起感生耀斑，在原生耀斑与感生耀斑之间往往有耀斑环相连。此外，本文还从演化特征出发分析了耀斑爆发前活动区等离子体的宏观不稳定性。     

AR5395活动区的光学和射电辐射特征

黑子群快速的旋转(先反时针转,后顺时针转,质子耀斑前1—2天内旋转角度最大)、活动区强的SVC辐射、以及SVC和爆发峰值流量频谱的极大始终在8800MHz附近等与质子耀斑密切相关。同极性磁形中浮现或消失具有反极性的新磁流区域、磁场     

1980年10月15日产生在小黑子区的3级大耀斑

本文对1980年10月15日产生在小黑子区的3级大耀斑作了详细的形态分析,,结果表明:1)耀斑无闪相,耀斑的最大强度为周围来扰区的2.4倍。2)耀斑有M带结构,双带的分离速度为5公里/秒。3)和耀斑有关的暗条位于大尺度磁场的极性分界线上,它在耀斑前和耀斑期间有明显变化,最终全部消失。4)耀斑的微波爆发增量小,上升下降缓慢,米波段有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型爆发。5)耀斑的x射线辐射引起电离层2级骚扰(SLD)。耀斑无地磁暴对应。6)产生耀斑的活动区在日面存在3周,耀斑产生在活动区的衰亡阶段。以上结果基本与文献相同。 在本文的最后一节,对无黑子或小黑子区的耀斑形成作了简短的讨论,指出由日珥物质下落形成大耀斑所遇到的能量亏缺;日珥物质下落形成的激波,由于磁场的存在而强度削弱,磁场不能通过激波转化为辐射能;无黑子(或小黑子)区的耀斑的形成,在机理上可能与黑子区形成的耀斑类同。     

太阳耀斑区磁场和电流研究的一些新进展

在太阳耀斑区磁场和电流研究方面，文中将着重介绍太阳横向磁场方位的确定，太阳活动区磁场的非热性表示、太阳耀斑前后的活动区磁场变化、以及耀斑核块与活动区纵向电流密度极大点位置的关系等几个重要问题的研究现状。     

对太阳Ⅰ型源自行的观测和讨论

我们使用密云“4×16”复合干涉仪跟踪观测太阳(中天前后各三小时),以确定Ⅰ型源的二维位置并分析它的自行。 460 MHz Ⅰ型源通常位于相应黑子群的径向延长线上,偏差不超过0′.5。 我们发现,多数Ⅰ型源不时处于缓慢运动之中,速率为10~5—10~6厘米/秒。凡有自行的Ⅰ型源对应的活动区具有较剧烈的耀斑活动。而无自行的Ⅰ型源对应的活动区,在以源存在日为中心,前后各一天(共三天)内,不出现一级以上耀斑。 我们认为,Ⅰ型源的自行,反映了磁力线管的运动,磁场位形的变化。而这种变化可能与耀斑活动有关。     

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。     

第22太阳周活动区M级以上X射线耀斑指数的统计

本文对第２２太阳周（１９８７年１月至１９９２年１２月）中发生过Ｍ级以上的Ｘ射线耀斑（Ｈα耀斑级别≥Ｍ级，并伴有Ｘ射线的耀斑）对应的３９５个活动区资料进行了耀斑指数的统计，得到的结果：１．２２太阳周Ｍ级以上Ｘ射线耀斑级别综合指数表，２．２２太阳周Ｍ级以上Ｘ射线耀斑总指数表，３．第２２太阳周Ｍ级以上Ｘ射线耀斑总指数随时间的变化曲线，４．第２２太阳周Ｍ级以上Ｘ射线濯斑总指数直方图，该图表明第２２太阳周活动的极大年分别是１９８９和１９９１年，为第２３周太阳活动预报提供了可用参数。     

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。     

1978年4月底大黑子群的磁场和耀斑

本文根据云台78126活动区的五天的磁场等高斯图资料得出:(1)倒置的磁极性排列和纵场中性线变得迂迥曲折与高能质子耀斑爆发紧密相关。在耀斑爆发以后,磁极性排列和纵场中性线都趋于相对稳定的状态。(2)本活动区的耀斑亮点大多数离中性线区域较远,而出现在中性线附近的亮结点可大致分为两种情形,一种是在中性线两侧的磁场梯度很大且具有相反电流密度的区域,另一种是出现在磁场的“中性点”附近。     

第22太阳周活动区M级以上X射线耀斑指数的设计

本文对第２２太阳周中发生过Ｍ级以上的Ｘ射线耀斑对应的３９５个活动区资料进行了耀斑指数的统计，得到的结果：１．２２太阳周Ｍ级以上Ｘ射线耀斑级别综合指数表，２．２２太阳周Ｍ级以上Ｘ射线耀斑总指数表，３．第２２太阳周Ｍ级以上Ｘ射线耀斑总指数随时间的变化曲线，４．第２２周Ｍ级以上Ｘ射耀斑总指数直方图，该图表明第２２太阳周活动的极大年分别是１９８９和１９９１年，为第２３周太阳活动预报提供了可用参数。     

X级耀斑过程中的磁剪切变化(英文)

通过对活动区NOAA 6891中三个X级耀斑前后的向量磁场分析 ,研究耀斑发生条件与耀斑发生前后横向磁场和磁剪切变化的关系。我们发现与Hagyard的耀斑发生条件不同的是 ,强的横向磁场和磁剪切不是活动区中耀斑发生的充要条件。我们的结果表明 ,活动区NOAA 6891 1 991年 30日的耀斑发生在横向磁场和磁剪切剧烈下降后。尽管 1 0月 2 7日的耀斑发生后横向磁场和磁剪切变化很大 ,但由于有新磁流浮现 ,造成磁中性线的改变 ,使得横向磁场和磁剪切变化与耀斑发生的联系变得比较复杂。     

AR6659光球色球的磁场速度场的演化特征及其与大耀斑的关系

ＡＲ６６５９是２２周以来最重要的一个活动区，它爆发了２２周最强大的高能事件。本文用云南天文台的光球、色球精细结构照片和北京天文台怀柔站的磁场速度场资料，分析了该活动区磁场速度场的二维位形和大耀斑期间的演化特征，本文分析的４个大耀斑均爆发在中性线附近的Ｎ极区磁场梯度大的地方及色球速度场的红移区，偏带观测也显示耀斑物质是向红端移动的。耀斑波沿横场传播在离本黑子群几万至十几万公里的地方激起感生耀斑，在原     

1989年1月14日AR5312活动区中的耀斑和磁场的关系(英文)

1989年1月14日AR5312(怀柔编号89009)活动区,产生了一个2B级耀斑。该活动区经纬度为L306、S32,黑子群磁场分类为δ型。耀斑开始时间为0202UT,结束为0534UT,持续了3个多小时。北京天文台磁场望远镜,得到了一系列较完整的高分辨磁场及速度场资料,包括光球5324A的矢量磁场图和色球4861A的纵向磁场图(图1、2)。从耀斑前后的磁图得到以下结果: 1、耀斑初始亮点位于纵向磁场中性线附近高度剪切区域(见图1B区)、新浮磁流区(图2D区)以及双极磁结构对消区。前两种区域均能形成电流片,并且引起磁流体不稳定性,从而激发耀斑,但对消区和耀斑的关系不是很清楚,有待于理论工作者进一步探讨。 2、耀斑极大时间过后,光球和色球H_(11)=0线附近纵场梯度均有明显下降。 3、在强剪切区域(图1B区),5324A横向磁场和H_(11)=0线之间的夹角在耀斑极大时间过后有明显增大,该现象表明磁能释放后,磁场剪切缓解。 4、耀斑初始亮点产生后磁场高度剪切区、新浮磁流区和双极对消区,其触发耀斑的作用和周围的磁场环境有密切关系,特别是象具有磁海湾结构这样的活动区,似乎更容易产生耀斑。 5. 该活动区色球磁场位形,较光球磁场位形复杂,主要表现在:色球的纵场出现了一些磁弧岛结构,其原因可能是光球之上的磁力线高度剪切区及扭绞所致。0411     

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。     

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)     

16398区的H_a磁结构剖析和谱斑的湍动加热

本文利用ZFM法则分析了紫金山天文台1979年11月所拍日面16398活动区精细色球照片,探讨了谱斑、耀斑、磁场、波湍动和H_a形态发展间的关系。并试用波场流体场的耦合方程去解释谱斑的垂直加热问题,认为观测到的细长谱斑亮条应是水平湍动加热的表征。