日冕物质抛射的数值研究——初态日冕和驱动机制的影响

初态日冕和驱动机制在日冕物质抛射的形成和演化过程中所起的作用是一个引起争论的问题.本文从MHD方程组出发,在不同的初态日冕中,数值模拟了日冕底部新磁通量喷发和热压力扰动两种驱动机制的日冕响应.结果表明,初态日冕和驱动机制对日冕物质抛射的形成及演化都有重要影响.     

日冕物质抛射传播过程模拟研究

日冕物质抛射(coronal mass ejection,CME)是一种由太阳的剧烈活动所引发的空间天气现象,如何针对特定的CME/太阳风暴事件了解其日冕/行星际传播及演化过程,预报是否以及何时到达地球轨道,预测近地空间太阳风状态相应的变化,是空间天气科学界一直关注的重要课题之一.CME通常携带巨大的能量,当其到达地球...     

日冕物质抛射和射电爆发

日冕物质抛射（ＣＭＥ） 是一个极为复杂的动力学过程本文基于开放场、闭合场的物理条件及射电爆发理论, 研究了ＣＭＥｓ 与相伴随的射电Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型爆发、软χ射线增强及太阳耀斑的关系给出了它们相伴随的条件： 当磁通量喷发, 能量释放时, 等离子体将被加速如果加速区在开放场, 可能会产生Ⅲ型爆发; 如果是闭合场, 被加速的高能质子和高能电子将被磁环捕获高能质子在磁环腿部呈损失锥分布, 当Ｅ≥ＥＴ 时会产生软χ射线增强随着磁环内的热压Ｐ和磁压Ｐｍ 的升高, 当β≥βＴ 时, 磁环将炸裂, 产生ＣＭＥｓ抛射出的高能相对论电子绕开放场线作螺旋飞行时, 会产生Ⅳ型爆发; 而亚相对论电子以零入射角沿开放磁场线逃逸时, 会产生Ⅲ型爆发高速飞行的等离子体产生激波时, 会产生Ⅱ型爆发当ＣＭＥｓ 源接近耀斑时, 会触发耀斑爆发     

日冕物质抛射的能量来源

观测表明, 日冕物质抛射（ＣＭＥ） 伴随着闭合磁场形成开放的过程理论研究指出, 磁场在ＣＭＥ 过程中起主导作用, 而且对应于相同的边界条件, 开放场中储存的磁能最多一个系统如何能在向外输送能量的同时增加自身的能量？ 本文就该问题进行了讨论     

日冕物质抛射与太阳粒子事件

本文介绍了２０多年来对日冕物质抛射与太阳粒子事件的关系和太阳粒子事件的源等方面的研究成果和进展。大量的研究表明，太阳粒子事件源于日冕物质抛射并被日冕和行星际激波加速和控制。在无耀斑源的日冕和行星际激波加速和控制。只有极少数产生太阳粒子事件，并且这些事件中多数为低能粒子事件。这些相关日冕物质抛射的共同特征是：无相关的强Ｘ射线爆发，产生的行星际激波速度较快，无激波加速，无Ⅱ和Ⅳ米波爆发。几乎所有的产生     

暗条爆发与日冕物质抛射

本文对太阳活动区ＡＲ６８９１ 中两个暗条爆发的磁场环境、及爆发所引起的日地物理效应进行了比较和分析结果表明, 出现在靠近大尺度单极区的活动区暗条爆发, 可能导致较强烈的日冕物质抛射     

日冕物质抛射—空间天气的扰动源

日冕物质抛射是引起空间天气扰动的重要起因＿本文对日冕物质抛射的一般参量和形态、它与其它太阳活动现象的关系、它在行星际空间的表现以及它导致的地球空间环境扰动的研究进展作了介绍和讨论     

1998年11月4日至5日日冕物质抛射日地传输时间的数值模拟

在一维球坐标系下模拟了1998年11月4日至5日3个连续日冕物质抛射(CME)在行星际空间的传播和相互作用并最终形成“复杂抛射”的日地传输过程.首先在磁流体力学(MHD)数值模拟中应用Harten总变差减小(TVD)格式,通过调节计算模型中的引力无量纲参数α、等离子体参数β和气体多方指数γ,构造出数值计算所需的初态背景,使之在拉格朗日点处L1的太阳风速度vr、质子数密度Np及质子热压力与磁压力的比值βp与ACE卫星的观测数据一致.接着仅采用速度脉冲的扰动形式,其输入的幅度和持续时间由Lasco/C2、GOES、LEAR的观测数据并结合Michalek等提出的CME“锥模型”来确定.数值计算结果得到的两个激波到达时间和ACE卫星观测值的时间误差分别是3h和4h.这表明该模型能估算续发CME在行星际空间演化后驱动激波的到达时间和大致强度,在空间天气的激波到达时间的预报方面有潜在的应用价值.     

不同类型日冕物质抛射事件的比较

依据二维磁流体力学方程组 ,在子午面内分别数值模拟了与动量扰动和温度扰动相关的日冕物质抛射事件 （CME） ,并将二者结果进行对比 .结果认为 :二者在事件的空间结构 ,前沿激波的演化 ,暗腔的形成及作用 ,扰动后近日面新喷发物质的特征等方面是相似的 ;但在前沿激波的传播速度 ,强度和径向演化进程 ,暗腔的行为和磁感应强度以及后随等离子体团的密度等方面却不相同 .     

不同类型日冕物质抛射事件的比较

依据二维磁流体力学方程组 ,在子午面内分别数值模拟了与动量扰动和温度扰动相关的日冕物质抛射事件 （CME） ,并将二者结果进行对比 .结果认为 :二者在事件的空间结构 ,前沿激波的演化 ,暗腔的形成及作用 ,扰动后近日面新喷发物质的特征等方面是相似的 ;但在前沿激波的传播速度 ,强度和径向演化进程 ,暗腔的行为和磁感应强度以及后随等离子体团的密度等方面却不相同 .     

类环状CMEs形成的数值模拟

对于不同磁场强度冕旒位形中,热驱动日冕瞬变的数值模拟表明,β（＝2μ0P／B2）值的大小对瞬变的形态有重要的控制作用,只有β较小（如太阳表面赤道处β0等于0.25）时才可重现典型环状CMEs观测形态：足部出现在开场与闭场的交界面上,在纬向基本不动;CMEs顶部物质变化在传播过程中沿电流片两侧移动,使顶部物质密度变化比两侧小．     

类环状CMEs形成的数值模拟

对于不同磁场强度冕旒位形中，热驱动日冕瞬变的数值模拟表明，β（＝2μ₀P／B²）值的大小对瞬变的形态有重要的控制作用，只有β较小（如太阳表面赤道处β₀等于0.25）时才可重现典型环状CMEs观测形态：足部出现在开场与闭场的交界面上，在纬向基本不动；CMEs顶部物质变化在传播过程中沿电流片两侧移动，使顶部物质密度变化比两侧小．     

CME和冕洞边缘结构的可能关系

本文分析了１９８０ 、１９８４ 和１９８９ 年ＳＭＭ 卫星观测到的１４０ 次日冕物质抛射（ＣＭＥ） 事件在时空分布上与“冕洞边缘结构”、耀斑爆发和爆发日珥等事件的相关关系结果表明, ＣＭＥ 事件与日冕边缘结构的关系最密切此外, ＣＭＥ与赤道冕洞具有同步的长期演化关系由此认为, 冕洞边缘结构对ＣＭＥ的可能贡献是不可忽视的     

太阳质子事件、双带耀斑及日冕物质抛射

本文统计了第２２ 太阳活动周期间（１９９１ ～１９９５ 年） 发生的２５ 个太阳质子事件与太阳耀斑及日冕物质抛射（ＣＭＥ） 事件的关系　　统计结果表明, 所有的太阳质子事件都与耀斑发生相关, 除２ 个质子事件（１９９４１０２０ 和１９９５１０２０ 日发生的太阳质子事件） 与ＣＭＥ发生无关, 其余质子事件也都与ＣＭＥ 相关　　值得注意的是, 与质子事件相关的耀斑有１６ 个是双带耀斑, 其中包括与ＣＭＥ无关的２ 个事件的耀斑, 占总数的６４ ％ 　　上述统计结果证实了无论是太阳耀斑, 还是物质抛射, 它们对太阳质子事件的发生同样起着非常重要的作用     

数值模拟的尺度调节机理

为了使地震波正演数值模拟系统适合于不同尺度情况下的数值计算,提出了不同尺度数值模拟均需满足的4个共性条件和2个调节机理(即稳定和频散调节机理).认为空间尺度的变化与主频成反比,与时间步长成正比,在保证数值计算过程稳定和较高数值模拟前提下,根据尺度调节机理可以合理地选择波场模拟参数,实现不同尺度快速稳定、高精度的波场正演...