中尺度磁绳结构的行星际观测

由磁绳结构主导、平均尺度约二、三十个小时的行星际磁云是日冕物质抛射在行星际膨胀、传播的体现。最近，Moldwin等人报道在太阳风中还观测到一些尺度在几十分钟的小尺度磁绳结构，并认为太阳风中的磁绳结构在尺度分布上可能具有双峰特征，在全面检视了WIND卫星(1995年-2000年)和ACE卫星(1998年-2000年)的观测资料后，发现了在行星际太阳风中一些尺度为几个小时的中尺度磁绳结构，利用初步整理的其中28个中尺度磁绳结构事件，认为太阳风中的磁绳结构在尺度分布上可能是连续的，这对行星际太阳风中磁绳结构物理起源的研究可能提出重要的物理限制。     

行星际闪烁单站单频数据处理

太阳风是日地空间的主要物质来源,太阳风的观测对日地空间环境及地球物理的研究具有重要意义。地基行星际闪烁观测是监测太阳风风速,测量太阳风等离子体不规则结构,研究遥远致密射电源角径的重要且有效的方法。介绍了行星际闪烁地基观测的单站单频模式的基本理论,针对单站单频模式观测的数据处理及自编软件。本文的工作是为行星际闪烁单站双频系统数据分析处理作前期准备。     

外日球层太阳风“磁流体-能量粒子”强耦合系统的数值模拟

日球层是指以超音速径向外流的太阳风在周围星际介质中所占有的空间范围。磁化太阳风和星际介质的相互作用形成终止激波、日鞘区、日球层顶。在外日球层,太阳风中存在宇宙线能量粒子辐射背景以及螺旋形行星际磁场、行星磁层等准稳态结构。太阳风离子与星际中性氢原子通过电荷交换生成太阳风拾起(pickup)离子和能量中性原子(Energetic Neutral Atom,ENA),导致外日球层太阳风的加热和减速。外日球层太阳风宏观磁流体动力学与ENA辐射场是强烈耦合的,ENA携带其原属离子群的成分及能量信息并且在日球层内直线运动。ENA辐射是遥测广袤日球层的远程探针,该辐射在全天球范围内的成像能描绘外日球层在粒子多能段的全景肖像。辐射磁流体理论被应用于描述日球层大尺度动力学和能量粒子加速及传输的多尺度耦合。认证外日球层太阳风物理的重大科学问题,阐述该科学问题对辐射磁流体的物理建模及其数值求解的内禀需求,分析外日球层辐射磁流体数值模拟在国内外的发展脉络和当前现状,提出我国在外日球层领域辐射磁流体数值模拟的发展建议。     

行星际闪烁(IPS)研究新进展

太阳风行星际闪烁（ｉｎｔｅｒｐｌａｎｅｔａｒｙ ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｉｏｎ,ＩＰＳ）研究在太阳物理,日地空间物理和空间天气学研究中具有重要科学意义,经过近３０年重点研究太阳风后,从９０年代初开始,ＩＰＳ研究在太阳风与日球观测的对比分析、行星际扰动与地磁活动预报,观测数据的层析分析三方面都取得了新的进展。     

太阳风离子尺度湍流与太阳风加热

太阳风源自太阳大气,在行星际空间传播过程中被持续加热,然而究竟是何种能量加热了太阳风至今未研究清楚.太阳风普遍处于湍动状态,其湍动能量被认为是加热太阳风的重要能源.然而,太阳风湍流通过何种载体、基于何种微观物理机制加热了太阳风尚不明确,这是相关研究的关键问题.将回顾人类对太阳风加热问题的研究历史,着重介绍近年来我国学者在太阳风离子尺度湍流与加热方面取得的研究进展,展望未来在太阳风加热研究中有待解决的科学问题和可能的研究方向.     

行星际磁重联的观测与研究

近50多年来,磁重联的概念越来越多地被应用到空间物理领域中,用以解释地球磁层、太阳大气以及行星际空间等环境下发生的爆发性物理现象。从观测方面对当前行星际磁重联研究的现状做了概述。首先介绍了磁重联的理论模型,接着回顾了行星际磁重联观测研究的历史,随后介绍了当前行星际磁重联的证认方法及磁云边界层磁重联在观测上的研究现状及存在的问题,然后分别介绍了近些年来,单飞船及多飞船联合观测的结果,最后总结了行星际磁重联现象的特点以及一些尚未解决的问题。     

解读空间天气网站

太阳高层大气日冕中主要包含电子和质子,它们具有极高的动能和温度,可以摆脱太阳引力的作用,像风一样吹向行星际空间,称为太阳风。太阳风物质（等离子体）的温度、密度及速度随时间和太阳经度不同而变化。太阳风的速度—般在350～750Km／sec之间。     

太阳风的电波传播观测研究

本文以行星际空烁为主，综述了通过电波传播的观测来研究太阳风的方法及近３０年的观测结果。概述了这种方法的优缺点，基本假设和基础理论，讨论了这种方法所得到的太阳风电子密度谱，太阳风三维结构以及与太阳活动周的关系，特别是肯定了闪烁测量在研究太阳风加速区问题中的作用。并且结合当前的国际日地物理计划指出了９０年代的研究重点。最后，简述了北京天文台密云站射电天文设备用于行星际闪烁观测的可能性及特点。     

太阳活动低年太阳风的空间结构

1976年的太阳风流速行星际闪烁测量显示了一个期待的风速空间变化趋势,即在高的太阳纬度上或在大的角距离(相对于由日冕观测导出的行星际电流片)上出现高的太阳风速。仔细考察电流片偏离太阳赤道地区的风速变化,发现太阳风速相对于太阳赤道的空间分布并不对称,极小风速出现在行星际电流片附近。在1976年,平均风速u随离电流片的角距离λ变化为 u(λ)=800sio~2λ 350(公里/秒),|λ|≤35° u(λ)=600(公里/秒),|λ|>35°     

日球参数的太阳周变化

本文统计分析了1965至1978年期间,在地球轨道附近的行星际空间测量到的日球参数的太阳周变化,包括各种基本参数及由它们组成的各种密度和流密度、声速、马赫数及其他无量纲参数。文中论证了存在两类性质不同的太阳周变化,即冕洞周和黑子周变化,前者随日冕结构寿命增长在1974年达到极大值,找到了人们寻找多年的遵循太阳黑子周变化的参量,并且讨论了冕洞极大和黑子极大年太阳风平均特性的差别。     

漫谈粒子和宇宙（七）：太阳等离子体漫谈

等离子体天体物理学是研究宇宙间最广泛存在的物质状态规律的科学。太阳最外层大气日冕的温度约达到一二百万度,高温下的太阳物质呈现高温等离子体状态;地球电离层是处于温度相对较低的等离子体状态。人造地球卫星以及太阳系深空探测表明,行星际空间并非真空,而是存在着来自日冕的连续微粒辐射——太阳风,它是因日冕膨胀而形成的连续向外发出的、伸向遥远的太阳系空间的等离子体流。等离子体物理过程在许多日地物理现象中,诸如太阳耀斑、黑子、日冕物质抛射、日珥、太阳风等研究中起重要作用,探索日地空间物理过程的规律是认识与之有关的空间现象的关键。     

通过建立自然坐标系确定磁云边界方法的探讨

通常卫星探测到的关于行星际空间磁场的数据都是在GSE坐标系(地心太阳黄道坐标系)里表示出来的．磁云是行星际日冕物质抛射事件的一个重要子集,它们的边界认证一直是磁云研究中感兴趣的问题之一．通过讨论坐标系转换确定磁云边界的方法,由磁云的磁通量管特征建立磁云自然坐标系,然后把行星际空间的磁场转换到磁云自然坐标系里．在磁云自然坐标系里磁云作为一个磁通量管的结构能够清晰地显示出来．结合磁云的等离子体特征就可以比较容易地把磁云和背景太阳风分辨出来,即确定了磁云的边界．     

太阳风扰动传输模式研究进展

随着观测手段、理论模型和数值方法的发展,人们对各种太阳风扰动如日冕物质抛射,以及相关的空间天气效应的认识和理解越来越深入。为获取行星际背景磁场、背景太阳风参数和日冕物质抛射、激波等太阳风扰动的传播参数,人们建立发展了各种模式;在这些获取的参数基础上,建立了各种太阳风扰动的传播模式,从而为空间天气预报提供了必要的经验和理论模型支持。根据这些模式所研究和描述物理量的不同,将这些参数获取模式和传播预报模式分为背景磁场获取模式、背景太阳风参数获取模式、日冕物质抛射传播参数获取模式、日冕物质抛射偏转模式、日冕物质抛射(激波)传播模式以及基于三维磁流体力学的数值模拟方法,并分别概述性地总结了各种模式的特点及其用途。     

太阳宇宙线的传播效应(Ⅲ)——对氢氦比的影响

本文根据太阳字宙线在行星际空间传播方程的量纲分析解,利用太阳质子观测资料求出的等效扩散系数,讨论传播对太阳宇宙线成分中氢氦比的影响,其中包括随太阳风速、空间坐标的变化.从Perron等收集的HEOS和PIONEER卫星观测的资料中消除了随离太阳距离和能量变化后,可以看到太阳宇宙线的氢氦比是随耀斑磁经度而增大的.经过传播改正得到的太阳上发射的氢氦比初始值与太阳风成分比是接近的.     

行星际磁通量绳尺度及能量研究

行星际磁通量绳是太阳风中一种重要的磁结构.从1995-2001年的Wind卫星的观测资料中认证了144个行星际磁通量绳.其时间尺度介于几十分钟到几十小时之间,其空间尺度呈现连续分布.通过估算磁通量绳单位长度的能量和总能量发现:磁通量绳的能量分布和耀斑的类似都呈现很好的幂率谱.通过讨论行星际磁通量绳和太阳活动爆发的关系,建议所有的小、中、大尺度通量绳都直接起源于太阳上的爆发,和磁云对应于通常的日冕物质抛射一样,中、小尺度的通量绳对应相对较小的日冕物质抛射.     

太阳风研究的新进展：略谈“尤里西斯”观测

太阳风研究的新进展：略谈“尤里西斯”观测藻间由太阳向外“吹”出的电子和离子组成的等离子体在局部行星际介质中占据一个巨大的腔。这些等离子体称为太阳风。它起源于具有百万度高温的太阳外层大气─—日冕。由于日冕温度很高，太阳风等离子体在克服太阳引力，以３００...     

流星的异祥身影

黑沉沉的苍茫夜色之中,倏忽间一线光亮刺破长空。啊,一颗流星!流星身世面面观行星际空间有许多小尘粒和块状小物体。由于太阳系中的各类天体通过各种过程不断地损失着自己的质量,进而成为这类物体永不枯竭的来源。这些尘粒和小物体在行星际空间,都在围绕着太阳运转,小的只有百万分之一克,甚至还有更小的,大的可达100吨甚至更大,被称为流星体。     

地磁感应电流行星际起因及其电网效应的初步分析

利用2004至2005年在广东岭澳监测到的地磁感应电流(Geomagneticily Induced Current,GIC)事件,分析了其对应的太阳驱动源和行星际太阳风结构,重点研究了GIC事件的行星际起因及效应,并利用小波变换对强GIC事件进行频谱分析.研究结果表明:(1)绝大多数GIC事件由全晕状日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)主导驱动,其行星际起因则包含激波鞘层、磁云或多重行星际太阳风结构.(2)针对强GIC事件(2004-11-09)发现GIC事件强度前期的变化与磁云边界层相关,而后期的强度变化主要是磁云本身引起.(3)GIC在电力系统中相当于准直流,其能量体现在两个时间段,前期较弱属于脉冲类型,后期强度较大;关于GIC引起变压器温升的累积时间,相比GIC事件的前期,后期的累积时间更长,对电力系统以及设备的影响更为严重.(4)通过相关性分析,SYM-H指数和dBx/dt与GIC的相关性明显强于其它地磁指数与GIC的相关性.     

一次剧烈的空间天气灾变

你听说过空间天气灾变这个词儿吗?这是近些年来,随着倡导环境保护而新生的词汇。首先解释一下什么叫空间天气。空间天气是指在太阳活动、太阳风以及地球磁层、电离层和热层变化中,那些影响空间和地面技术系统的性能、可靠性以及危害人类日常生活乃至健康和生命的环境状态。我们知道了空间天气的     

日球层电流片的构形及其成因

日球层电流片的存在已被普遍接受。关于行星际日球层电流片的构形及其成因,即它是日冕高度上日球层电流片在行星际空间的简单延伸还是行星际动力学演化的结果,目前看法尚不一致.本文首先分析日球层电流片的瞬时形态(一个太阳自转周这样的时间尺度上)和平均形态(大于半年这样的时间尺度上),然后提出一个日球层磁合成模式,尝试解释瞬时和平均构形的形成。