对一个太阳风暴及其行星际和地磁效应的研究

对一个爆发于2014年1月7日的太阳风暴进行了研究,通过对太阳活动的多波段遥感观测—来自于太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory,SDO)以及太阳和日球天文台(Solar and Heliospheric Observatory,SOHO),分析了耀斑和日冕物质抛射(coronal mass ejection,CME)的爆发过程.通过地球同步轨道环境业务卫星(Geostationary Operational Environmental Satellites,GOES)对高能质子以及日地L1点的元素高级成分探测器(Advanced Composition Explorer,ACE)对当地等离子体环境的就位观测,分析了伴随太阳风暴的太阳高能粒子(solar energetic particle,SEP)事件和行星际CME(ICME)及其驱动的激波.通过地面磁场数据分析了该太阳风暴对地磁场的影响.研究结果表明:(1)耀斑脉冲相的开始时刻和CME在日面上的抛射在时序上一致.(2)高能质子主要源于CME驱动的激波加速,并非源于耀斑磁重联过程.质子的释放发生在CME传播到7.7个太阳半径的高度的时刻.(3)穿过近地空间的行星际激波鞘层的厚度和ICME本身的厚度分别为0.22 au和0.26 au.(4)行星际激波和ICME引起了多次地磁亚暴和极光,但没有产生明显的地磁暴.原因在于ICME没有包含一个规则的磁云结构或明显的南向磁场分量.     

太阳X射线爆发与甚低频传播相位异常关系的研究

本文对Omega系统H台,E台甚低频信号的相位实测资料及太阳耀斑软X射线资料进行了分析及研究,分析表明甚低频相位异常与太阳耀斑软X射线之间存在着极好的相关性。对白天相位变化值随太阳天顶角位置的变化效应进行修正得到修正公式,并对太阳天顶角、太阳耀斑事件效应的影响进行归算后,可得出两者之间的定量关系,经修正和归算后的相位变化量推断太阳耀斑X射线辐射流量密度值。反之,亦可由后考一太阳X射线爆发峰值流量密度值来预报相位变化量及电离层等效反射高度的变化。     

超强太阳质子事件及相伴现象特征分析

依据卫星和地面的观测数据,分析了峰值流量达到或超过10 000 pfu(1 pfu=1proton.cm~2.s~(-1).sr~(-1))的超强太阳质子事件相伴的太阳耀斑、曰冕物质抛射(CME)驱动激波的曰地传播速度、源区的曰面经度、卡林顿经度以及相伴的磁暴等现象.研究表明,超强太阳质子事件源区的曰面经度范围为E30°Longitude≤W75°.超强太阳质子事件源区分布在2个卡林顿经度带,分别为130°~220°的区域和260°~320°的区域.超强太阳质子事件都伴随着强烈的太阳耀斑和快速CME,CME驱动的激波从太阳到地球的平均速度超过1200 km/s.除一个超强太阳质子事件相伴的磁暴略低于强磁暴外,其余8个都伴有Dst≤-100 nT的强烈磁暴.     

21～24太阳活动周首个高纬黑子和首个X级耀斑的半球特点与太阳活动的南北不对称性的关系

利用GOES和SDO卫星监测的太阳软X射线耀斑的数据,发现在21~24太阳活动周期间,第1个X级耀斑与第1个高纬黑子都出现在同一半球。与高纬黑子表征的太阳活动南北半球的不对称性一样,一个太阳活动周第1个X级耀斑的出现,很可能预示着首先出现X级耀斑的半球,其太阳活动将比另一半球更剧烈。     

AR5395活动区的太阳耀斑及其地球物理效应

本文综述了超级活动区AR5395的特征,爆发太阳耀斑的概况以及地球物理效应。这个活动区在所有方面都是引人注目的。它位于高纬,面积罕见,密集,发展变化快,磁结构异常复杂,较大的几个后随极性本影被许多前导极性本影汇围成“U”字形。它通过日面期间,耀斑爆发频繁,其位置远离赤道,许多耀斑都伴随着物质抛射,共产生11个X级、48个M级X射线耀斑事件,引起了两次三级质子事件,其持续时间较     

第廿周太阳质子活动的一些特点

本文讨论了第廿周1964.10—1972.12.期间太阳质子活动的一些特点,结果给出:第20周质子活动水平的趋势和黑子活动趋势比较一致,和第19周略有不同;在以约80天为间隔的时间序列上,大多数高级别质子事件集中出现在两个时段上;质子活动有集中在某些经度带的趋势,不同经度带上的黑子活动和质子耀斑伴生的射电爆发等具体特点有比较明显的差别;按磁结构将黑子群分成正常和“异常”两类,具有“异常”磁结构的黑子群产生大部分质子耀斑;复杂磁结构的活动区上米波源的出现有利于产生质子耀斑.     

第22和23太阳周太阳活动预测

本文首先分析指出第22太阳周前半周的太阳活动所具有的特点:(1)有最高的起始极小值;(2)上升速度快;(3)升段时间最短;(4)峰期长,可能有双峰;(5)个别时段活动水平极高.然后对第22周后半周的活动情况做了预计:在后半周将可能观测到大约2800个活动区,28000个耀斑,210个X级X射线爆发和大约80次太阳质子事件.最后,应用本文给出的太阳周参量关系式.预报第23周太阳黑子数月均平滑值的峰值为119,位于2001.6年.     

利用TALYS计算太阳耀斑伽玛射线

太阳耀斑伽玛射线能谱是加速粒子与太阳大气介质原子碰撞的结果,它是研究太阳耀斑中加速粒子和高能电子最为直接的手段.通过分析伽玛射线能谱,可以获得耀斑过程中加速粒子的成分、能谱、角分布及太阳大气元素丰度等重要信息.TALYS程序是一套模拟核反应的软件,对核反应过程中的所有信息均能完整地描述.利用TALYS计算得到了完整的太阳耀斑伽玛射线的核反应截面数据,开发了一套新的耀斑伽玛射线谱计算程序.详细介绍了耀斑伽玛射线计算的理论模型,并简单探讨了耀斑伽玛射线的特性,为未来的耀斑伽玛射线能谱分析奠定了理论基础.     

AR5395的演化及有关日地事件的时间序列

1989年3月出现的太阳活动区5395号(以下简称AR5395)是第22太阳周峰期的一个高活动区,在其通过日面时,观测到11个X级、48个M级的X射线爆发,引起了自1961年以来最强的地磁暴。本文首先叙述AR5395过日面时的黑子群面积、射电辐射流量密度(2800MHz)及1A—8A软X射线最低值的日变化以及发生耀斑的时     

太阳耀斑硬X射线观测

这篇报告扼要地叙述了太阳耀斑硬X射线爆发的观测结果,着重介绍时间轮廓、能谱特征、X辐射的偏振以及硬X射线爆发源的位置和结构。全文共分六节,第一节简要地介绍太阳硬X射线爆发的观测史及“太阳峰年”卫星和“火鸟”卫星上的仪器,第二节描述两类太阳硬X射线爆发的特征,第三节描述能谱特征,第四节给出X辐射偏振的观测资料,第五节叙述太阳硬X射线源的位置和结构,最后,在第六节里提出我们对今后从事这项工作的看法。     

AR5395活动区演化中耀斑发生的周期性(摘要)

自1974年有连续的太阳软X射线辐射观测以来,AR5395是X射线耀斑产率最高的活动区,过日面13天内共产生106个X射线耀斑,其中X级耀斑就有11个,平均一天发生一次X级耀斑。用S.G.D.资料,对X射线峰值流量Fx,X射线耀斑出现率     

修正的Neupert效应

Neupert效应的定性描述是耀斑中脉冲分量(硬X射线、微波暴)与渐变分量(软X射线发射)之间存在的因果关系,即耀斑最初的能量是以加速粒子的形式释放,加速的电子在大气传输过程中产生非热硬X射线轫致辐射,并加热大气,耀斑软X射线发射是高能粒子注入大气的响应.根据经典Neupert效应的定量描述,硬X射线发射(表征非热电子注入)结束时软X射线应该立刻达到极大,但以往的观测发现一些耀斑软X射线峰值时间(t2)明显晚于硬X射线结束时间(t1)(τ=t2–t1,τ 0),热与非热辐射之间存在明显的偏离经典Neupert效应的情况.为了研究偏离经典Neupert效应的事件,在2002—2015年间的RHESSI (Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager)和GOES (Geostationary Operational Environmental Satellites)耀斑列表中,按照在25–50 keV范围内光变较简单、软X射线有对应发射峰等判据,共选择276个耀斑样本,统计了这些耀斑的τ分布、环长d (用双足点源之间的距离来表征)与τ的关系.结果显示:(1)有227个耀斑τ 0,即有约82%的耀斑偏离经典Neupert效应;(2)τ与d之间存在一定的线性相关,即环越长,软X射线极大的时间越延后;(3)似乎存在一个临界距离,当环长小于临界距离时,经典Neupert效应成立.这些结果印证了修正Neupert效应的必要性,并对其物理意义进行了讨论.     

一个引人注目的CME事件与共生现象的分析研究

根据1991年6月15日发生的微波、分米波、米波、十米波等波段内射电爆发以及质子事件、地磁暴等进行了分析研究,认为产生各种物理过程的有效机制和动因是日冕物质抛射而非太阳耀斑。     

一个引人注目的CME事件与共生现象的分析研究

根据1991年6月15日发生的微波、分米波、米波、十米波等波段内射电爆发以及质子事件，地磁暴等进行了分析研究，认为产生各种物理过程的有效机制和动因是日冕物质抛射而非太阳耀斑。     

紫金山天文台太阳射电频谱仪定标

定标是射电天文观测中基础而重要的工作.定标工作可以得到太阳观测中的一个重要物理量:太阳射电辐射流量,可以扣除射电频谱仪的通道不均匀性,清晰显示射电频谱特征.结合紫金山天文台射电频谱仪的观测数据,详细介绍了定标的基本方法,分析了定标常数的变化情况,最后给出了定标结果,并与野边山射电偏振计以及RHESSI(The Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager)卫星硬X射线波段的几个太阳耀斑的观测结果进行了比较,结果符合耀斑的光变特征.其中对一个耀斑脉冲相硬X射线流量和微波光变的相关性的分析表明这些观测可以用来研究有关的辐射机制以及相应的能量释放和粒子加速过程.     

太阳与地磁活动的1.3–1.7 yr振荡关系分析

太阳和地磁活动中的1.3–1.7 yr周期研究对于理解日地空间耦合系统中可能发生的物理过程十分重要.黑子是太阳光球层上最突出的磁场结构, Ap指数则是表征全球地磁活动水平的重要指标.使用同步压缩小波变换得到太阳黑子数和地磁Ap指数的1.3–1.7yr周期,并用互相关方法分析研究它们之间的相位关系.结果如下:(1)太阳黑子数和地磁Ap指数的1.3–1.7 yr周期呈现间歇性的演化特征,且随着时间的变化而不断变化;(2)地磁Ap指数在奇数活动周比相邻的偶数活动周的周期分量更高,表现出上下波动的变化特性;(3)地磁Ap指数和太阳黑子数的相位关系不是一成不变的,在大多数情况下地磁Ap指数滞后太阳黑子数,仅在第18和第22活动周黑子数在相位上滞后.     

太阳微波爆发的152天周期性

太阳活动周期性的研究是从分析日面上黑子相对数的时变曲线开始,研究还发现存在各种各样的周期,如耀斑发生率的周期性。1974年,北京天文台曾对第19和20周质子耀斑的发生率作统计,发现有80天的周期性。Rieger(1984年),Kiplinger(1984年)、Ichimoto(1985年)、T.Bai和P.A.Sturrock(1987年)分别对硬X射线耀     

第22周上升期地磁扰动的初步分析(英文)

本文讨论第22周上升期的地磁瞬变及共转扰动。本活动周的地磁活动从1987年夏季开始上升。1988年起出现K_P≥6级扰动持续3小时以上的强主相磁爆,但多数磁爆是S(C)型延迟主相磁爆。 1988年第一、二次联测期间磁扰很弱,K_P指数基本上不超过4级。第三次联测期间发生几个中等强度的磁扰,象是冕洞引起的重现性扰动。6月28日日面S19E22发生的M6.5/2B耀斑,245MHz射电流量峰值达230,000单位,但未引起显著的地磁扰动,可能是耀斑的持续时间太短,只有13分钟。 第四次联测期间12月15日在N26E59,持续时间为128分的X1.1/1N耀斑,和12月17日在N26E37、持续184分的X4.7/1B耀斑。有两个急始型磁扰对应:12月16日的S(d)型短期弱扰动和12月17日的S(b)型强急始脉冲或小型磁暴;12月25,观测到一个典型的缓始但有明显主相的磁暴(图2)。形态相似的扰动也在4月22日(活动区在50～60°W)观测到,可能有冕洞发生在活动区所在经度附近,图1和所示的两个磁暴起源、结构都完全不同。前者对应于耀斑激波,后者对应于冕洞高速流。 图3画出1987和1988年的地磁C,指数的共转变化。从图4可以看出上述不断出现的共转扰动正是第21周似稳共转扰动的再现,预计冕洞也有相似的日面经度分布,值得注意的是1989年3月的巨大日地扰动事件恰好发生在第15卡林顿日     

高能耀斑指数的功率谱及其热点分布

本文采用一个表征高能耀斑强度的综合指数,分析了太阳活动21周以来(1976.7—1991.2)级别≥M1.0的X射线耀斑和能量≥10Mev的质子耀斑综合指数的时空分布,提出在研究时段内太阳上的13个高能耀斑“热点”。这些热点活动区反复回转,爆发了占总指数58.1％的高能耀斑。本文还讨论了高能耀斑热点的特征及其与大尺度磁场演化的关系。结果表明,高能耀斑热点与大尺度磁场的演化关系密切,前者受后者的调制。     

太阳的空间观测与研究Ⅱ—太阳高能粒子和等离子体云的抛射

太阳空间观测揭示出太阳的高能电子、高能质子发射以及γ射线爆发。证实了有关的太阳射电辐射理论、揭示出太阳耀斑中的核反应。日冕物质抛射和耀斑等离子体云的空间观测揭示出它们之间的区别和联系, 认识到耀斑的热区和冷区。太阳和日球磁场观测发展了磁流体动力学理论