发生在米波段的太阳射电辐射

综述云南天文台在太阳活动22周峰年期间观测到的米波射电频谱资料,处理资料时发现230~300MHz频段有一些有趣的观测现象。如米波Ⅲ型爆发;“blips”;毫秒级Spike与Ⅲ型爆发共存事件;快速脉动等。根据这些事件的现象,讨论了它们的产生机制。     

太阳射电辐射的第四种成份——太阳射电快变分量

太阳射电天文学从1942年诞生到现在,人们已经观测到并证实了的太阳射电基本辐射成份有三种:它们是太阳射电爆发分量、太阳射电缓变分量和太阳射电宁静分量。 本文报导的是,在经过太阳活动22周峰年的国内联合观测以及参加Fares22和Max’91 Compaign国际联合观测中,我们已经观测到并从大量观测资料中证实了的是,太阳上存在有第四种射电辐射成份——太阳射电快速变化分量。     

奇台低频射电阵列在18～50 MHz首次探测到Ⅱ型射电暴

Ⅱ型射电暴是日冕物质抛射(Coronal Mass Ejections, CME)的最佳示踪器,当日冕物质抛射的速度超过本地阿尔芬速度时,会产生日冕激波或行星际激波,并对地球的磁层产生十分剧烈的影响,在射电波段观测到Ⅱ型射电暴也就意味着观测到了日冕激波,预测激波到达地球的时间,是空间天气预报的重要内容之一。2021年9月28日06:20 UT左右,奇台低频射电阵列(Qitai Low-Frequency Radio Array, Qitai LFRA)首次探测到一次Ⅱ型射电暴爆发事件,频率覆盖范围为18～50 MHz,持续时间10多分钟。由于在极低频(<40 MHz)频段还没有进行过具有有效空间分辨率的观测,未来在这个频段发现未知现象的可能性极大。观测结果表明,奇台低频射电阵列性能良好(增益典型值6 dBi)、灵敏度高(-78 dBm/125 kHz,动态范围72 dB),可以在25周太阳活动峰年发挥独特作用。     

射电快速精细结构在太阳耀斑中产生相位的观测分析

利用云南天文台射电四频率(1.42,2.13,2.84和4.26GHz)同步观测系统于1989.12～1994.1和北京天文台射电频谱仪(2.6～3.8GHz)于1996.11～1998.5的观测资料，仅对太阳和射电爆发中40个事件作了一个初步的统计分析，就微波低频段的快速精细结构在耀斑中产生的相位作了一个探索，期望找出太阳射电在此频段内快速活动产生相位的规律性。     

射电快速精细结构在太阳耀斑中产生相位的观测分析

利用云南天文台射电四频率（1.42,2.13,2.84和4.26GHz）同步观测系统于1989.12-1994.1和北京天文台射电频谱仪（2.6-3.8GHz)于1996.11-1998.5的观测资料，仅对太阳和射电爆发中40个事件作了一个初步的统计分析，就微波低频段的快速精细结构在耀斑中产生的相位作了一个探索，期望找出太阳射电在此频段内快速活动产生相位的规律性。     

日冕物质抛射及其伴生的射电辐射观测特征

统计分析了太阳活动周下降段(2003～2005年)发生的76个共生CME的射电爆发事件.射电爆发资料来自国家天文台和Culgoora的微波和米波频谱仪.在76个事件中有50个快速CME和26个慢速CME.从中发现,快速CME和慢速CME的产率分别随着太阳活动周的降低而下降和上升,这可能说明CME的产率与太阳活动周中日冕磁结构的位形和位置变化有关.同时也发现,射电爆发的类型和寿命有一个变化规律,即随着频率的降低射电爆发的寿命变长,此特征支持了伴生CME的Ⅱ型爆发统一模型的思想.另外还发现在厘米一分米波范围,CME开始前后,容易发生射电Ⅲ型爆发或快速精细结构.这说明射电辐射的精细结构可能是CME的前兆现象或CME早期发展阶段由于磁重联引发的低日冕小尺度磁扰动的结果.     

基于PSP观测的行星际Ⅲ型射电爆发的研究进展

与太阳射电爆发相比,通常认为频率较低的行星际射电爆发产生于远离低日冕的行星际空间.地球电离层的截止导致地基设备无法对其进行观测.美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)发射的帕克太阳探测器(Parker Solar Probe, PSP)是迄今为止距离太阳最近的空间探测器.其搭载的射电频谱仪能够对10 k Hz–19.17 MHz频段范围内的射电辐射进行观测. PSP能够靠近甚至可能穿越行星际III型射电爆发的辐射源区,因此使用PSP对行星际射电爆发进行观测具有前所未有的优势.简要介绍了目前为止使用PSP的射电观测数据对行星际III型射电爆发的多方面研究,包括爆发的发生率、偏振、散射、截止频率、可能的辐射机制和相关的辐射源区等方面的研究进展,并讨论了其未来的研究前景.     

米波射电毫秒级SPIKE-Ⅲ型爆发与日冕电子加速过程的研究

综述云南天文台在太阳活动２２周峰年期间观测到的米波射电频谱资料,和在处理资料时 一些共生毫秒级Ｓｐｉｋｅ的Ⅲ型爆发,它们的不同形态提示了Ⅲ型爆发和毫秒级Ｓｐｉｋｅ的发生关系。通过两个典型事件的分析,根据Ｓｐｉｋｅ和Ⅲ型爆发出现的 时序以及形态的连续和转换特性,证实了日冕电子加速区位于毫秒级Ｓｐｉｋｅ爆发和Ⅲ型爆发的源区之上,由观测指出Ⅲ型爆发对应的界面频率是位于２５０ＭＨｚ附近,并试图用等离子假设     

北天文台1988年日地联测中2840兆周太阳射电观测(英文)

第22周的峰年即将来临,这是研究太阳活动,包括耀斑物理过程及机制、太阳活动现象对日地空间及地球物理种种影响,以及太阳活动区物理等的一个极好的机会。我国已组织起全国性的太阳活动联测网,北京天文台的太阳射电观测是其成员之一,1988年间10厘米波(2840MHz)总强度射电望远镜投入常规观测。6厘米强度干涉仪的单站接收设备已研制成功,也参加了联测。在1988年的四次联测时段中(3月15日—21日;4月16日—21日;6月23日—7月8日;12月15日—25日)除第一次因天线检修有部分时日未跟踪观测外,其它次联测都有较好的联测资料。巡视时间:夏令时时期2345UT—0715UT,非夏令时时期0045——0745UT。联测时段内共记录41次爆发列于表1。表2为爆发类型的分布及所对应的耀斑级别分布,表3为爆发强度的分布。由所列各表可看出在1988年内太阳活动上升得很快:(1)联测各时段内每日射电流量密度平均值持续上升;(2)爆发的次数增加,复杂型爆发越来越多,表4中列出了一些结果。由表2可见与射电爆发共生的高能事件比例也不断增加,从年初的1/9增加至年未的5/8。图1为记录的某些爆发图形。自1988年末开始的北京天文台10厘米射电望远镜的更新工作,预计89年7—8月间完成,新的系统采用低噪声前置高放,集成微波器件,时间常数各为0.5秒及1毫秒     

12种射电爆发及其辐射机制

系统地研究了太阳活动区上空闭合磁场域和开放磁场域俘获的高能电子的运动特性,所产生的自然波属性及观测特性。探讨了１２种射电爆发的辐射机制。     

12种射电爆发及其辐射机制

系统地研究了太阳活动区上空闭合磁场域和开放磁场域俘获的高能电子的运动特性,所产生的自然波属性及观测特性,探讨了１２种射电爆发的辐射机制。     

论在空间灾害性天气条件下低频太阳射电观测在预警心脑血管事件中的作用

太阳活动是对地球及人类生活影响最直接的天文活动,在航空航天、通信、电力以及人体健康方面影响着人类的生产生活。通过以往的一些研究结果分析非光学(non-optical)范畴的太阳活动例如日冕物质抛射、太阳射电爆发与某些人类疾病呈正相关性,这与低频太阳活动对日地空间的影响有密切联系。采用云南天文台2012年上半年70 MHz~1 500 MHz波段观测数据与昆明医科大学第一附属医院心脑血管病例结合进行相关分析,得到利用低频太阳活动爆发对人体影响预警的时间延迟因子(与等离子体抛射物质到达地球有关)。通过研究证明利用直接太阳低频射电观测数据能够较之于之前国际上利用宇宙线的福布希下降进行的空间天气预警提前2~3 d,有效地提高了预警效果,为下一步基于低频空间异动观测数据现报——健康实时预警系统的建立打下了工作基础。     

2个二次触发型太阳耀斑的射电时间轮廓及其日冕磁结构

利用国家天文台(北京和昆明)的射电频谱仪(频段为0.65~7.6 GHz)和相关的NoRH/17GHz射电以及TRACE/171 EUV和Yohkoh/SXT的观测资料,分析了2001/04/10和10/19的2个共生精细时间结构的稀有事件,这2个事件的射电爆发时间轮廓和观测特征相似,通过这2个事件的微波(17GHz)偏振观测资料的比较,发现这2个射电爆发均由包含多重(4极)磁结构的复杂活动区引起,特别指出这2个耀斑最后都导致了耀斑后相的分米波射电爆发(第二次触发耀斑),这可能是后环引起的射电爆发。它们都分别对应于双极磁位形,表明这两次触发耀斑是由相似的耀斑模型产生。2个分米波爆发可能是相似(homologous)耀斑的射电表现,可以推测这两次耀斑的驱动器可能皆是磁流浮现或对消(因为源区有新的单或双极出现或消失),而它们的触发器皆是由双极反向Y型位形(具有一个双极拱的单磁流系统)的磁重联,耀斑后环的演化是导致耀斑后相分米波射电爆发的必要条件。我们认为,这双带耀斑对应的宽带射电爆发辐射机制是回旋同步加速辐射过程,而耀斑后相的窄带分米波爆发的辐射机制是等离子体辐射过程。     

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。     

蒙城太阳射电频谱仪的定标

太阳射电爆发的动态频谱观测是研究太阳活动的重要手段之一.基于对2015年8月27日蒙城太阳射电频谱仪(Mc SRS)所观测得到一个M2.9级太阳耀斑光变特征的分析,发现由于仪器电子学上的问题,传统定标方法给出的结果并不理想.利用日本野边山的射电偏振仪(NoRP)/射电日像仪(NoRH)以及地球静止轨道环境业务卫星(GOES)的观测数据,结合有关辐射机制可以对定标方法进行改进.和传统的定标方法相比,改进后的定标结果和NoRP/NoRH的观测结果显示出更好的相关性,更好地揭示了耀斑射电频谱的演化规律.     

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.     

太阳射电爆发U形谱与质子事件能谱

本文根据第20太阳活动周内地面和空间观测的有关资料,按文[1]中探讨太阳射电Ⅳ型爆发U形谱产生机制的理论和模型,经分析统计,发现累积流量U形谱与质子事件能谱(幂律谱)的物理量之间存在着密切的相关关系,从而提出了一个完整而较有效的警报质子事件能谱的方法。     

22周太阳活动峰年观测研究小结与23周太阳活动峰年选题设想

本文简要的回顾了２２ 周太阳活动峰年,太阳射电观测研究概况,并根据一些新型的太阳射电设备的建立,对２３ 周峰年观测研究的选题,提出某些初步设想     

MUSER可见度数据积分方法与实现

射电观测是研究太阳活动的重要探测手段。我国明安图射电频谱日像仪(Mingant U Sp Ectral Radioheliograph,MUSER)主要用于研究太阳爆发活动初始能量释放区的物理过程,其观测将在太阳射电成像开辟一个新的窗口。成像处理是数据处理的重要组成部分,如何提高成像质量是当前数据处理的研究重点。首先介绍了射电干涉成像的基本理论,随后分析了对观测得到的可见度数据积分的必要性,细致讨论了短时段可见度数据叠加求平均和长时段UV覆盖叠加两种积分方法,并给出了完整的实现。通过实现代码与实验验证,两种积分均可以有效提高信噪比,图像质量明显提高。     

太阳射电微波爆发及其精细结构研究进展

太阳射电微波爆发携带着爆发源区的物理环境及辐射机制等诸多重要信息。其辐射频段较高，通常来自低日冕磁重联区，尤其是微波爆发的精细结构，持续时间短、变化快、结构复杂，可以反映重联过程复杂的磁场结构、高能粒子运动等许多特征。综述了太阳微波射电爆发分类研究的3个主要阶段，介绍了每一阶段的重要爆发类型、物理机制研究及相应的观测设备，讨论了进一步研究的方向。