1961—1963年耀斑光度测量

一、引言本文叙述对1961—1963年紫金山天文台观测到的84个耀斑进行的光度测量,为太阳活动和地球物理的研究提供参考资料。测量方法和张和祺等同志采用的“亮点跟踪法”大体相同,但为了适应于大规模的测量和归算,我们在具体方法上作了一些改变,并估计了各种误差的数量级,以便使用。     

磁弧剪切动力学的一个精确解

我们在文[1]里对磁弧剪切作了数值解,得到了剪切速度ω和磁场B_z的分析解,但对二维速度(u,v)的振幅占δ′/ζ仅有只依赖于时间的近似解。本文在密度为常数条件下得到了磁弧剪切在线性演化阶段的较精确的解析解,比较了密度为常数和密度重力分层两种情形下的数值解,证实当β(=气压/磁压)很小(量级为10~(-2))时两者差别不大,因此本文结果近似可用于密度不为常数的实际太阳大气中的磁弧剪切动力学过程。解析解的主要结果是导出振幅δ′/ζ的高度依赖关系:随着时间增加,振幅δ′/ζ随高度下降越来越慢。这导致磁弧顶越升越高而脚根基本上不朝外移动,这样闭合的磁弧将有可能逐渐变为开场。     

冲浪足部附近物质的环向振荡运动

本文作者用北京天文台太阳磁场望远镜获得的日面边缘冲浪视向速度场资料，讨论了冲浪结构和其足部附近环绕等离子体物质的运动形式。本文指出：冲浪足部的环向振荡运动很可能是冲浪抛射过程中，电子和离子的扩散产生的宏观振荡电场以及在该电场作用下带电粒子的漂移运动引起的。     

紫金山天文台赣榆观测站精细结构望远镜终端系统改造及最新观测结果

为了观测太阳耀斑高速电子轰击色球,紫金山天文台赣榆观测站将原精细结构望远镜改造为高速CCD精细结构望远镜,拍摄到局部H_α活动区．在光学系统里增加缩焦器,引进干涉偏振滤光片后,高速CCD就能记录H_α各波段的单色像．经过1999年至2004年的反复试验和改进,目前H_α图像的空间分辨率己达1个角秒,时间分辨率为每秒钟30至40帧图像．2004年11月观测到一个M1．1级耀斑,我们将H_α紫移(H_α-0．5(?))高速图像和硬X-射线暴、射电微波暴比较,结果发现：初始的耀斑成对亮点在上升相相互靠近,特别是微波暴源也显出类似的靠近运动,以前从未观测到这种现象,它可解释为磁弧脚根沿中性线的剪切运动．     

一个中小型抛射的精细结构观测——太阳低层大气磁重联的证据

2000年6月18日中国科学院紫金山天文台赣榆观测站观测到太阳西边缘一个小型抛射现象，寿命仅15^m，不属于耀斑的后期抛射现象，可看到十发精细的螺旋结构。用低层大气磁重联提供的初速约100kg/s，在略骈劳伦兹力情况下，给出了准均匀密度抛射柱所能达到的高度，和观测值一致。     

几个活动区精细H_α结构的物理浅析

本文利用紫金山天文台赣榆站太阳精细结构望远镜拍得的高分辨率色球Ｈ_α照片，分析了三个典型活动区。文中利用并检验了七十年代获得的磁图推导法则，应用自己的数值模拟知识和Ｚｗａａｎ对ＡＦＳ系新浮流区概括的特征，参考七十和九十年代总结的有关耀斑和ＥｌｌｅｒｍａｎＢｏｍｂ的出现规律，逐日分析活动区发展，定出其内部的中性线位置，提出简单和复合中性线的区分，由ＡＦＳ系和亮谱斑同时出现判断新浮流区，从近离带图找等离子体不稳定点，从远离带图找普遍的磁场流场分布，由Ｈ_α结构的综合迹象推测磁场变化。总结出有关活动区Ｈ_α结构、磁场及等离子体性质关系的几点启示。     

在重力分层的太阳大气中磁流浮现的数值解

为了解释太阳观测中磁流浮现形成活动区的主要特征——AFS弧顶的上升运动和弧脚的下沉运动,谱斑,Ellerman炸弹等,我们采用了MHD-Lagrangian数值模拟法计算了重力分层(压力密度指数递减),太阳大气中同基底磁场反向和同向的磁偶极子从光球下浮出时产生的动力学演化过程.计算证明:反向的偶极子会导致流体产生会聚和下降运动,为了能让反向偶极子浮出必须适当增压,演化的结果形成电流片,因而有可能引起如Ellerman炸弹等小型爆发现象.还证明了:在浮现处一定产生加热增温,即导致谱斑发亮现象.在弧顶气体是上升运动,速度小;弧脚处气体作下降运动,速度较大,这主要是重力分层气体压力密度非均匀引起的,和Brunt-Vaisala振动有同一的起因.我们还模拟了通常活动区形成时的初期现象:1500高斯强磁偶极子浮进100高斯的弱光球色球基底场时产生的动力学现象.计算表明:为了不致产生激波必须减压浮出,即类似于黑子降温式的浮现,浮现时间应是小时的量级,浮现后确实在色球里导致强的电流片,当这电流片升至低日冕后,会成为Heyvaerts,Priest等人期望的耀斑发生源,因而浮现过程有可能是耀斑储能和触发机理之一.另外我们利用计算结果试解释了北京天文台怀柔站的磁流浮现资料,即文[1]和文[2]的一些分析结果。     

太阳线性无力场评注和快速傅氏分析法的应用

首先对30年来用无力场计算太阳活动区磁场方法作了一些评注，特别研究了线性无力场解中的几个误区，提出了准线性无力场方法并探讨了快速傅氏变换在线性无力场计算中的应用，以2000年9月15日NOAA 9165活动区磁场为例，应用3种不同的方法计算出磁力线走向，然后同紫金山天文台赣榆观测站观测的精细Hα图形对比。     

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。     

计算太阳流场磁场的新方法

本文试用反旋度算子和磁流体力学非线性算子的相互作用,求得流场和磁场的自洽解。举出一个应用实例。说明磁力线脚根移动如何引起太阳上空磁场的变化。