太阳大气中磁重联的MHD数值模拟

回顾了近３０年太阳大气中磁重联过程的ＭＨＤ数值模拟工作取得的进展。着重描述了在验证理论模型,解释观测现象,以及研究各种因素对重联的影响三个方面的成果,如快速磁重联,太阳耀斑机制及色球,日冕中的各种爆发现象等。指出了在数值模拟中应注意的几个问题,并对该领域今后的发展作了简要的展望。     

耀斑环动力学的数值研究

数值模拟了太阳耀斑环动力学演化的二维磁重联过程。结果表明,在重联Ｘ 点比较高时,演化过程能再现双带耀斑中的耀斑环活动;而重联Ｘ 点比较低时,演化情况能解释致密耀斑的观测特征     

太阳耀斑理论研究中的几个方面新评注

本文着重叙述太阳耀斑的初始不稳定性方面的问题，先简述了一下耀斑的观测事实，从这些事实出发自然导致了目前流行的或大家基本共识的耀斑初始不稳定性－快速磁重联。进而人重联谈到粒子加速和各电磁辐射以引出耀斑现象的多样性，以便为研究类太阳天体中的耀发现象提供一些借览知识。     

耦合热传导的磁重联的数值模拟

磁重联被认为是太阳耀斑的产生机制,本文数值模拟在日冕中发生在磁重联过程,结果表明耀斑环的表观运动是磁重联的自洽结果;由重联点发出的慢激波对耀斑环的加热有贡献;耀斑环的上升并不意味着重联点的上升。     

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。     

太阳大气中自发磁重联的数值模拟：（Ⅱ）重力,热传导下二维三分量的 …

在无力场中引入反常电阻,数值模拟电阻撕裂模不稳定性引起的均匀重力场中的二维三分量磁重联过程。首先研究了Ｖｃ和β０对磁重联的影响,结果表明：（１）在Ｖｃ大的情况下,重联率开始很小,但最终出现爆发现象。另外,温度的增加不如Ｖｃ小的情况明显;（２）Ｖｃ相同而β０不同的情况具有相似的演化特征,但β０越小,动力学过程越刷烈;（３）Ｖｃ大且β０也大的情况不能产生爆发现象。还研究了各向同性热传导对磁重联过程及扩     

太阳耀斑研究进展和展望

简要回顾了近年来对太阳耀斑研究在某些方面所取得的进展，这些领域空间和地面观测，耀斑光谱研究，耀斑的动力学模型和MHD数值模拟等，并对耀斑研究的前景作一简短的展望。     

经自适应网格改造后的SHASTA程序和磁重联数值实验

SHASTA(Shaarp and smooth Transport Algorithm)是求解二维磁流体动力学问题的单一网格程序.在将其用于磁重联问题的数值模拟时,它被修改成为采用自适应网格方法的程序.修改后的程序可以针对扩散区进行细化计算.在SHASTA程序的自适应计算实现过程中,采用了插入式的自适应修改策略,原二维磁流体力学偏微分方程的求解算法被作为独立单元使用.另外,修改中使用分层的数据结构,将每个细化层次的物理量用二维可变数组描述,并标记磁场和压强分布的陡变区为细化区域,再通过插值的方法得到细化层网格点上的物理量分布和边界条件,最后细化区域的细化计算结果被赋予给其上一层网格,并对其内容进行更新.采用细化计算进行的磁重联的模拟实验表明,相比单一网格计算,细节分辨率得到提高,相应的计算时间的增加则与模拟中的参数选择有关;而自适应程序部分带来的计算精度和稳定性的影响则依赖于边界设置,单步长的推进策略和插值算法.     

太阳光球层磁重联的直接证据

本文首次给出了发生在太阳光球磁重联的一个直接的观测证据。 这一磁重联的观测特征是:(1)重联发生在一新浮现磁通量区的一极与极性相反的老磁通量之间;(2)重联前中性线附近磁剪切明显;(3)被重联两极为一对消磁结构,重联发生在稳定的磁通量损失数小时之后;(4)一个级别为C2.9的亚耀斑发生在重联之前。该耀斑以重联区为中心,双带离重联位置2～3万公里,直到耀斑极大相后14分钟,重联仍未发生;(5)重联后,磁对消速率呈增大趋势。     

与耀斑相关的磁场演化

本文利用紫金山天文台太阳光谱仪缝前附属Ｄａｙｓｔａｒ滤光器拍摄的，发生在ＮＯＡＡ５３９５活动区中的三个耀斑的Ｈα单色光资料，对比北京天文台怀柔观测站取得的光球磁场资料，研究耀斑产生位置与光球磁场演化的关系，结果表明：（１）在所研究的５０个耀斑亮核中，有３８个位于新浮磁流区附近，另有少数亮核出现在磁对消区；（２）耀斑亮核多集中在横场方向交叉，剪切角大的复杂磁区，耀斑后多数区域磁场结构简化；（３）耀斑     

太阳耀斑与三维非线性无力磁场结构

本文在非线性无力磁场的等效边界积分方程的基础上,计算了ＮＯＡＡ８１００ 活动区在１９９７ 年１１ 月４ 日的磁场结构。发现该磁场由一个浮现磁环、一个具有微分剪切的多磁环系统、和大尺度或开放磁力线等三部分组成。２Ｂ／Ｘ２ 耀斑是由于浮现磁环与具有微分剪切的多磁环系统和大尺度或开放磁力线之间的相互作用而触发的,发生在浮现磁通量区域附近,并位于不同走向的多个磁环的公共足点处。Ｈβ双带出现在浮现磁通量区域附近,在浮现磁环的足点处。其中位于开放磁力线附近的亮带暗一些。然而在２Ｂ／Ｘ２ 高能耀斑之后,仍然存在着强剪切状态。表明该活动区松弛到了一个低能态但不是最小能量状态。     

乌鲁木齐天文站的耀斑预报

鉴于预报太阳耀斑的重要性和难度,我们在文中介绍了怎样用太阳色球望远镜观测太阳色球层的耀斑先兆（ 现象） ,并且根据太阳活动特点和十几年的观察经验及观测资料,综合分析,判断出太阳色球耀斑将要产生的大概时间,大致规模及耀斑在日面上的可能位置。通过第２２ 周峰年资料验证,准确率可达７０ ％ 。     

太阳活动区磁重联过程中电场加速高能电子分布的演化特征

基于活动区暗条快速上升后其下方电流片重联过程中产生强电场加速电子这一物理过程,解包括库仑碰撞和离子声湍动散射的Fokker-Planck方程,获得电子分布函数的演化特征．计算结果表明(1)当电场强度为1-10V·cm-1时,在10-5-10-6s可将电子加速到(0．1-1)Mev量级;(2)被加速电子近似呈幂律谱分布,其谱指数与耀斑脉冲相微波和硬X射线推断的电子谱指数基本吻合．     

观测到的与耀斑相关的磁场瞬变现象及其可能解释

本文简要综述近二十年来对与太阳耀斑有关联的磁场瞬变现象的地面和空间观测 ,并通过非局部热动平衡计算 ,分析了可能的理论解释。     

太阳磁场的红外研究

在简短的引言之后,本文首先叙述在红外波段观测太阳磁场的优越性,然后依次描述用He I10830A、FeI 1.5μ和Mg112μ等红外磁敏线的观测、资料及分析方法。这些谱线分别在色球层、光球最深层和光球上层形成,因此用它们可以探测太阳大气中很大范围的磁场。接着以磁元和黑子磁场为例,介绍现有的主要研究成果。结束语对我国的红外太阳磁场研究提出一些建议。     

关于太阳耀斑脉动现象机制的译注

近年来,人们在日冕中发现了许多准周期脉动现象,对脉动机制的研究引起了广泛的关注。本文译注了三类典型的脉动理论机制,并初步讨论了它们之间的联系和区别。这些理论机制有助于研究和解释新的观测事件     

质子耀斑的日面分布特征

在２２太阳活动周中，日面上有三个较强的质子活动复活体，它们爆发峰值流量≥１００ｐｆｕ和≥１０００ｐｆｕ的质子耀斑各占同类耀斑总数的７０．４％和８３．３％。活动复活体分别位于北纬２６°─３５°和南纬２０°─２９°纬度带上，由于它们周期性（１─２．６年）地再现，从而形成了日面质子耀斑的活动经度和纬度明显集中趋势。