太阳米波和分米波Ⅱ型、Ⅲ型射电暴及其精细结构观测研究进展

太阳米波和分米波的射电观测是对太阳爆发过程中耀斑和日冕物质抛射现象研究的重要观测手段。米波和分米波的太阳射电暴以相干等离子体辐射为主导,表现出在时域和频域的多样性和复杂性。其中Ⅱ型射电暴是激波在日冕中运动引起电磁波辐射的结果。在Ⅱ型射电暴方面,首先对米波Ⅱ型射电暴的激波起源问题和米波Ⅱ型射电暴与行星际Ⅱ型射电暴的关系问题进行了讨论;其次,结合Lin-Forbes太阳爆发理论模型对Ⅱ型射电暴的开始时间和起始频率进行讨论:最后,对Ⅱ型射电暴信号中包含的两种射电精细结构,Herringbone结构(即鱼骨结构)和与激波相关的Ⅲ型射电暴也分别进行了讨论。Ⅲ型射电暴是高能电子束在日冕中运动产生电磁波辐射的结果。在Ⅲ型射电暴方面,首先介绍了利用Ⅲ型射电暴对日冕磁场位形和等离子体密度进行研究的具体方法;其次,对利用Ⅲ型射电暴测量日冕温度的最新理论进行介绍;最后,对Ⅲ型射电暴和Ⅱ型射电暴的时间关系、Ⅲ型射电暴和粒子加速以及Ⅲ型射电暴信号中包含的射电精细结构(例如斑马纹、纤维爆发及尖峰辐射)等问题进行讨论并介绍有关的最新研究进展。     

太阳低频射电干涉阵的构建仿真

介绍了低频射电干涉阵的发展情况、研究领域,讨论了国际上的LOFAR、LWA和MWA等低频射电项目.借鉴当今的低频射电项目,结合云南的地理和太阳射电优势,设想在云南省内构建一个太阳低频射电干涉阵,观测频率在30 MHz～250 MHz范围内,文中仿真了太阳低频射电干涉阵(4台站),比较和分析了通过优化算法得到的阵列的UV覆盖、脏束(Dirty beam);讨论了低频射电干涉阵的观测模式、射电干扰、低频射电成像等问题;分析低频射电阵在观测太阳爆发性活动产生的日冕物质抛射(Coronal Mass Ejections,CME)、耀斑、射电爆发的可能性;通过上述的仿真和分析构建太阳低频射电干涉阵面临的问题,可以为今后建立阵列提供依据.     

超高分辨率太阳射电事件及其相关太阳活动的研究

从2004年10月起,国家天文台怀柔射电频谱仪增加了新的超高分辨率观测模式:在1.10～1.34 GHz频带其时间分辨率为1.25 ms,频率分辨率为4 MHz。报告了3个超高分辨率下观测到的太阳射电精细结构事件,包括射电尖峰辐射、鱼群结构和重叠的精细结构,在射电精细结构之后8～14 min,在米波段都发现射电II型爆发,3个事件的米波II型爆发(示踪着日冕激波)都有相关联的日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)。     

日冕物质抛射的低频射电特征

日冕物质抛射(ChIEs)经常被观测到和其他日面活动相伴生，太阳耀斑、日珥爆发、盔状冕流等许多太阳现象，都与它有直接或间接的关系。射电观测是研究CMEs的一种重要的补充工具。多频率的射电成像观测能很好地研究CMEs的初始阶段，而且可以得到关于CMEs触发机制特征的更多信息。概括了CMEs与低频射电的关系，介绍了低频射电的观测仪器，分析了CMEs低频射电所表现出来的特征，考虑了CMEs的初发机制，总结了尚待解决的问题，表明了CMEs研究是基于多类数据和全电磁辐射波段的。     

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。     

2003年10月26日至11月3日CME事件的射电初步分析

基于我国的太阳射电宽带频谱仪(0．625～7．600GHz)在2003年10月22日～11月3日观测到8个伴生日冕物质抛射(CME)的太阳射电爆发,结合Nobeyama Radio Polarimeter(NORP)的单频观测、Nobeyama Radioheliograph (NORH)、Siberian Solar Radio Telescope(SSRT)的成像观测以及Culgoora和WAVE／WIND的低频射电频谱观测,对8个射电爆发的射电辐射特征进行了初步分析．试图从中寻找与CME伴生的射电爆发的特征。     

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.     

第23周峰年云南天文台太阳射电观测研究选题

基于云南天文台射电频谱仪的频率设置,第２３ 周太阳峰年期,我们作了下列观测研究选题：（１） 质子耀斑的初始能量释放过程及粒子加速研究。（２） 通过微波———分米波运动Ⅳ型爆发观测,开展日冕物质抛射研究。（３） 射电快速精细结构及微耀斑研究。（４） 通过频谱观测发展日冕磁场的诊断方法、反演磁场的拓朴结构。（５） 开展太阳灾变事件中的射电先兆研究,为日地空间环境警报提供射电观测依据     

第23周峰年云南天文太阳射电观测研究选题

基于云南天文台射频谱仪的频率设置,第２３周太阳峰年期,我们作了下列观测研究选题;（１）质子耀斑的初始能量释放过程及粒子加速研究。（２）通过微波－分米波运动Ⅳ型爆发观测,开展日冕物质抛射研究。（３）射电快速精细结构及微耀斑研究。（４）通过频谱观测发展日冕磁场的诊断方法、反演磁场的拓扑结构。（５）开展太阳突变事件中的射电先兆研究,为日地空间环境警报提供射电观测依据。     

245MHz射电爆发与太阳活动预报

Boulder美国空间环境服务中心(SESC)发布245MHz射电爆发资料作为太阳活动实时警报。本文介绍这个频段射电爆发的特点、观测情况并结合云南天文台的米波射电频谱观测资料讨论这个频段的窄带射电爆发与其他太阳活动的关系。     

日冕物质抛射与共生射电爆发的地面和空间联测研究

引述了近年来太阳和空间物理的一大研究成果；产生日地空间射电爆发和地球物理响应的主因不是太阳耀斑，而是日冕物质抛射（CME），论述了射电爆发在研究CME中的作用；分析了1991-06-15CME事件中射电爆发和质子事件产生的物理过程；介绍了地面/空间对CME和共生射电爆发联测研究的新进展；提出了我国今后开展地面/空间联测研究的设想和建议。     

太阳射电爆发的起因：耀斑或／和日冕物质抛射

本文分析了近二十年来的地面和空间太阳有关观测资料,得出太阳射电爆发的起因为耀斑和／ 或日冕物质抛射（ＣＭＥ） 而不仅仅是耀斑,这将有利于更深刻地了解太阳射电爆发和共生高能现象的物理过程     

一个复杂大爆发的分析

本文分析了2002.7.23国家天文台云南天文台射电频谱仪在625～1500 MHz、2600～3800 MHz和5200～7600 MHz记录到的复杂型大爆发,将此爆发与Hα耀斑、日冕物质抛射(CME)、硬X射线爆发及地球物理参数作了相关分析,得到这个事件的一些显著特征,认为这一事件电子的加速区在日冕的外层,接近625 MHz的地方,并且多次发生磁重联.磁重联以后的衰变相是湍流加速过程.     

嫦娥四号低频射电频谱仪降低背景噪声方法的研究

嫦娥四号着陆器将搭载低频射电频谱仪在月球背面进行低频射电天文观测,低频射电频谱仪的观测波段为0.1~40 MHz。根据着陆器在中国空间技术研究院的微波暗室进行的电磁兼容性试验结果,着陆器平台在该频段内自身存在非常强的噪声,其强度甚至淹没大部分来自太阳爆发的信号,难以探测有效信号,实现预期的科学目标。通过模拟仿真分析谱减法、维纳滤波及自适应滤波3种方法对着陆器噪声消除的效果,从而选择更为有效的噪声消除方法,为低频射电频谱仪在轨探测任务的数据处理提供依据。     

日冕分米波射电甚短周期脉动的观测证据

利用国家天文台云南天文台“分米波(700—1500MHz)射电频谱仪”和“四波段太阳射电高时间分辨率同步观测系统”分别于2001年6月24日和1990年7月30日观测到了两个稀少事件，前者是一个小射电爆发，其上升相伴随有短周期(约29、40和100毫秒)的脉动，后者是一个射电大爆发，在2840MHz上产生了周期约30毫秒的射电脉动，还着重讨论其甚短周期(如29—40毫秒)的脉动现象，甚短周期脉动可能是归因于起源在日冕深处不稳定区域的哨声波束周期链对射电辐射的调制，或沉降电子束驱动的静电高混杂波，经由波-波非线性相互作用导致甚短周期的射电脉动。     

射电运动Ⅳ型爆发和日冕物质抛射

射电Ⅳ型运动爆发同日冕物质抛射（ＣＭＥｓ）关系极为密切。本文基于对Ⅳ型运动爆发的研究以及ＣＭＥｓ开放场的物理条件,探讨了ＣＭＥｓ形成及抛射的物理条件。由于磁通量突然喷发,能量大量释放,在ＣＭＥ闭合场中的等离子体被加速,导致高能质子和高能电子被大磁环捕获。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,从而产生ＣＭＥｓ。抛射出的未离化的等离子体团将产生等离子体基波与谐波辐射。随着等离子体的不断离化,高能相对论电子绕开放磁场线作螺旋飞行,这时等离体辐射降到次要地位,回旋同步加速辐射上升到主导地位,这就是射电Ⅳ型运动爆发。如果离化的早,则在微波波段也能看到Ⅳ型运动爆发。这就是微波Ⅳ型爆发,也是微波Ⅳ型爆发罕见的原因。射电运动Ⅳ型爆发源就是日冕抛射的物质。     

太阳耀斑中的射电漂移结构

结合紫金山天文台的太阳射电观测资料,对太阳耀斑中的射电漂移结构进行研究。过去的观测发现,漂移结构太阳耀斑产生的射电爆发伴随一种特殊的结构。观测特征是其中的细结构是由许多小脉冲组成,但整体随时间漂移。过去观测到的这种结构是向低频漂移。观测上他们与太阳耀斑中的等离子团抛射相对应。2003年3月18日,紫金山天文台射电频谱仪观测到的漂移结构是漂向高频。     

太阳射电IV型爆发及伴随现象与白光耀斑的关系

通过1991年6月6日共生太阳白光耀斑（WLF）的射电运动IV型爆发及其伴随现象（包括耀斑后环、爆发衰减相的射电脉动、多波段射电辐射和太阳物质抛射等）观测资料的分析,定性地探讨了WLF的起源、加热机制和发射地点的问题．假设了WLF和射电运动IV型射电爆发可能有共同起源的低日冕电子加速区,讨论了WLF的能量传输可能是通过二步加速过程,即来自低日冕的非热电子沉降能量于色球层,产生色球层的压缩波或向下的辐射场进而使上光球层温度增加导致WLF此外,提出WLF可能会伴有耀斑后环和射电精细结构的对应物．     

不同速度日冕物质抛射的多波段射电观测特征

比较了12个日冕物质抛射(CME)事件, 发现它们可以分为两类, 其中分别是快速(＞1000 km/s)和慢速(≤800 km/s)各6个事件, 发现这2类CME事件分别对应于不同的多波段射电辐射类型和不同的日冕磁位形.本文定性地分析了这二个类型的射电爆发的产生过程,指出多重磁极和双磁极结构可能是分别产生二类CME和二类多波段射电爆发类型的原因,并涉及到"磁崩溃"模型与多重磁结构的关系.讨论了CME的不同速度可能是造成多波段不同射电爆发的主要因素,并指出快速或慢速的CME可能取决于日冕的多重或双重磁结构.     

日冕物质抛射与米波射电Ⅱ型爆发和HQ耀斑的关系

统计分析了23周太阳活动峰年期间(1998．12～2002.12)记录到的米波Ⅱ型爆发,与Ha耀斑和日冕物质抛射(CME)事件的关系。统计发现：持续时间长的Ha耀斑和CME与Ⅱ型爆发比与Ⅲ型爆发的相关性好;伴随Ⅱ型爆发的CME可发生在Ha耀斑之前或之后,且91％的长寿命耀斑发生在CME之前。平均在前23分钟;伴随Ⅱ型爆发的Ha耀斑的能量随着CME的速度增大而变强。对这些观测特征作了定性的解释。