太阳对流层内的纬向磁场与黑子双极磁场的关系

在太阳对流层内,由于ω-效应产生了很强的纬向磁场,它的磁浮力引起了磁流体的上浮,在太阳表面造成了黑子双极磁场等活动区的现象。本文考虑了在磁流团上浮后,由于在太阳对流层内存在湍流磁扩散率的垂直梯度,因而在磁流团内外的磁扩散率之差要随磁流团上升距离的增加而增大,以致在磁流团表面形成了巨大的磁扩散率的梯度,从磁感应方程中可以看到,这一梯度将扰动纬向磁场,结果在磁流团表面形成了磁环,它随磁流团浮升到对流层顶,在太阳表面呈现出两个极性相反的磁区。本文企图以此来说明黑子双极磁场密集性原因的尝试。     

1984年2月25日日面大耀斑光学特性

1984年2月25日,日面爆发了一个高能大耀斑。我们取得了该耀斑过程的光球黑子活动区强磁场以及黑子、H_α色球等光学资料。分析表明:1.这种高能大耀斑是产生在有黑子剪切运动、新浮磁流和磁场梯度大的磁中性线(H_n=0)两侧;2.耀斑发展到极大前后,不但会掩盖部分后随黑子半影,而且还会进一步掩盖这些后随黑子本影;3.在高能大耀斑爆发过程中,相应的光球黑子活动区的强磁场会出现变化,磁通量增长率为1.0×10~8韦伯/秒,磁场梯度最大为0.2高斯/公里;4.黑子间的相对运动速度最大可达0.3公里/秒。     

黑子半影内偶极运动磁特征的Hinode观测研究

利用Hinode卫星观测的单色像和磁图,对出现在黑子半影内的35对偶极运动磁特征进行形态特征、运动速度以及低层太阳大气响应3方面的研究,得出以下结论:(1)偶极运动磁特征正负两极成对出现在黑子半影较垂直的磁场之间并向着半影外边界运动,间接验证了偶极运动磁特征起源于黑子半影水平磁场,在2-8小时的时间间隔内,同一位置上会反复出现形态特征和运动速度相似的偶极运动磁特征,为海蛇状磁力线模型提供了证据支持. (2)光球和色球在偶极运动磁特征向外运动过程中会出现增亮,说明偶极运动磁特征会加热中低层太阳大气.(3)偶极运动磁特征的出现位置和半影磁场结构分布符合非梳子状黑子半影结构特征.     

1989年1月14日AR5312活动区中的耀斑和磁场的关系(英文)

1989年1月14日AR5312(怀柔编号89009)活动区,产生了一个2B级耀斑。该活动区经纬度为L306、S32,黑子群磁场分类为δ型。耀斑开始时间为0202UT,结束为0534UT,持续了3个多小时。北京天文台磁场望远镜,得到了一系列较完整的高分辨磁场及速度场资料,包括光球5324A的矢量磁场图和色球4861A的纵向磁场图(图1、2)。从耀斑前后的磁图得到以下结果: 1、耀斑初始亮点位于纵向磁场中性线附近高度剪切区域(见图1B区)、新浮磁流区(图2D区)以及双极磁结构对消区。前两种区域均能形成电流片,并且引起磁流体不稳定性,从而激发耀斑,但对消区和耀斑的关系不是很清楚,有待于理论工作者进一步探讨。 2、耀斑极大时间过后,光球和色球H_(11)=0线附近纵场梯度均有明显下降。 3、在强剪切区域(图1B区),5324A横向磁场和H_(11)=0线之间的夹角在耀斑极大时间过后有明显增大,该现象表明磁能释放后,磁场剪切缓解。 4、耀斑初始亮点产生后磁场高度剪切区、新浮磁流区和双极对消区,其触发耀斑的作用和周围的磁场环境有密切关系,特别是象具有磁海湾结构这样的活动区,似乎更容易产生耀斑。 5. 该活动区色球磁场位形,较光球磁场位形复杂,主要表现在:色球的纵场出现了一些磁弧岛结构,其原因可能是光球之上的磁力线高度剪切区及扭绞所致。0411     

1989年1月18日太阳白光耀斑的光学特征

我们首次获得１９８９年１月１８日太阳白光耀斑的二维多波段光谱扫描、及同步的色球Ｈα单色光和准同步的光球黑子照相观测资料。对部分资料分析表明，该白光耀斑为多块结构，寿命长，主核位于光球磁纵场中性线上或附近，顺色球磁纵场演变，同暗条激活和谱斑密切相关。     

1989年1月18日太阳白光耀斑的光学特征

我国首次获得１９８９年１月１８日太阳白光耀斑的二维多波段光谱扫描、及同步的色球Ｈα单色光和准同步的光球黑子照相观测资料。对部分资料分析表明，该白光耀斑为多块结构，寿命长，主核位于光球磁纵场中性线上或附近，顺色球磁纵场演变，同暗条激活和谱斑密切相关。     

太阳黑子运动引起的耀斑与活动区的耦合

利用紫台赣榆站太阳精细结构望远镜拍摄的色球和光球照片，研究了1990年11月6日至13日NOAA6361活动区的磁位形演化和耀斑产生区域，发现该活动区的活动主要集中在11日和12日两天还观测到新老活动区的碰撞耦合及耦合界面处小纤维（fibril）的快速变化，这些现象是由于前导黑子之一的p1黑子的连续几天的运动造成的．所有的活动也主要集中在P1黑子的周围．     

一个黑子群“碰撞”和活动区复合的观测例子

本文和赣榆站所拍得的精细色球资料研究了１９９０年１０月两个活动区的复合过程，在缺少适时准确的磁图条件下，我们以Ｋｉｔｔ Ｐｅａｋ磁图为背景，巧妙运用Ｚｉｒｉｎ－Ｐｒａｔａ法则，剖析了此两区的发展过程。发现：１）所谓黑子群“碰撞”不仅包含了两黑子群因迁移运动逐渐相互靠拢、接触，还包含了新生磁流在两群边界处浮现生长以及原黑子的衰没，２）随着“碰撞”的发生，被“碰”黑子的磁流迅速衰减，这时在接触边界处，     

AR5395:精细结构,磁剪切和耀斑

用26cm太阳望远镜的高分辨光球色球照片和北京夭文台怀柔站的太阳磁图证认出AR5395活动区中5段剪切的磁极性反转线(中性线)。考察这些线段与黑子精细结构,活动区暗条以及耀斑活动之间的关系。结果表明,多数观测到的耀斑发生在磁剪切     

浮现磁流、冲浪、暗条爆发和耀斑开始——1981年5月16日大耀斑的初相

我们利用紫台1981年5月16日获得的发生在MW.No.22278复合群(N12°、E14°)的一个双带质子大耀斑的高分辨黑子白光和H_α色球资料,讨论了这个大耀斑发生前8小时和大耀斑初相时光球和色球的变化,分析了浮现磁流、冲浪、暗条爆发与耀斑开始的关系,发现中性线旁异极性磁流的生长产生的冲浪造成了中性线处暗条的扰动和爆发,并导致了大耀斑。从而验证并扩充了浮现磁流的耀斑模型。     

太阳黑子运动引起的耀斑与活动区的耦合

利用紫台赣榆站太阳精细结构望远镜拍摄的色球和光球照片，研究了１９９０年１１月６日至１３日ＮＯＡＡ６３６１活动区的磁位形演化和耀斑产生区域，发现该活动区的活动主要集中在１１日和１２日两天。还观测到新老活动区的碰撞耦合及耦合界面处小纤维（ｆｉｂｒｉｌ）的快速变化，这些现象是由于前导黑子之一的ｐ１黑子的连续几天的运动造成的。所有的活动也主要集中在ｐ１黑子的周围。     

在重力分层的太阳大气中磁流浮现的数值解

为了解释太阳观测中磁流浮现形成活动区的主要特征——AFS弧顶的上升运动和弧脚的下沉运动,谱斑,Ellerman炸弹等,我们采用了MHD-Lagrangian数值模拟法计算了重力分层(压力密度指数递减),太阳大气中同基底磁场反向和同向的磁偶极子从光球下浮出时产生的动力学演化过程.计算证明:反向的偶极子会导致流体产生会聚和下降运动,为了能让反向偶极子浮出必须适当增压,演化的结果形成电流片,因而有可能引起如Ellerman炸弹等小型爆发现象.还证明了:在浮现处一定产生加热增温,即导致谱斑发亮现象.在弧顶气体是上升运动,速度小;弧脚处气体作下降运动,速度较大,这主要是重力分层气体压力密度非均匀引起的,和Brunt-Vaisala振动有同一的起因.我们还模拟了通常活动区形成时的初期现象:1500高斯强磁偶极子浮进100高斯的弱光球色球基底场时产生的动力学现象.计算表明:为了不致产生激波必须减压浮出,即类似于黑子降温式的浮现,浮现时间应是小时的量级,浮现后确实在色球里导致强的电流片,当这电流片升至低日冕后,会成为Heyvaerts,Priest等人期望的耀斑发生源,因而浮现过程有可能是耀斑储能和触发机理之一.另外我们利用计算结果试解释了北京天文台怀柔站的磁流浮现资料,即文[1]和文[2]的一些分析结果。     

1981年4月1日日面4N耀斑环系的光学前兆与活动特征

根据云南天文台太阳色球H_α和相应的光球黑子观测以及磁场测量,并结合有关X—ray资料等,对1981年4月1日日面4N大耀斑进行了部份测量和分析。结果表明,该耀斑为环系;光球浮现磁流和黑子扭曲、挤压和剪切运动是触发该耀斑的直接原因。而活动的黑子光桥又是浮现磁流的一种重要标志;耀斑环或带与磁场位形密切相关;耀斑后在运动空间原位置处光球又浮现出部份磁流;卵形暗条内预示能爆发大耀斑。     

太阳黑子半影的形成和返回磁通量的来源

本文从无半影的黑子成长为带半影的黑子伴随着磁场强度增强和延伸运动这个观测事实出发，通过MHD数值模拟，证明了：（1）对流层内黑子中涡旋流动的自然形成；（2）仅在黑子表面附近磁矢才急速向外移动，最终形成我们观测到的半影磁场位形；（3）光球之上由于β迅速减少，这么小的延伸速度（0.2公里／秒）仅在β～1的光球区200公里厚的层里使磁矢有效地旋转，在约几小时至一天量级时间内将近似垂直的本影磁场向水平方向旋转，形成Osherovich所期的ReturnFlux磁位形，将注入日冕空间的本影主磁流同在色球和光球内就返回的半影磁流自然地划分开来．     

AR4811的精细结构演化特征及有关耀斑活动

用我国第一台高分辨光球——色球望远镜所取得的AR4811的高空间分辨(≤1″)的黑子和Hα色球照相资料分析了该活动区的精细结构的演化特征及有关耀斑活动。指出:(1)和当地原有磁场极性相同的新磁流的浮现在黑子群演化过程中起着阶段性的重要作用,但对活动区耀斑活动贡献不大。(2)有关暗条的各种频繁活动是当地耀斑的一种先兆。(3)活动区中相反极性磁场的相互挤压、剪切和旋转同时存在,是一个2B/M1.3级等一系列耀斑可能的储能机制。而与当地原有磁场极性相反的磁流环的浮现,是2B/M1.3级耀斑的可能触发因素。     

黑子活动区流场精细结构

本文通过太阳活动区光球和色球速度场和磁场观测资料,讨论了黑子活动区附近流场的精细结构,论述了太阳大气中物质的流动呈纤维结构,以及速度场纤维与磁场,色球纤维和网络结构之间的关系。     

太阳光球磁亮点的基本特征研究及其对日冕加热的贡献

在太阳光球表面出现的磁亮点是目前观测手段能够分辨的最小磁结构,也被认为是日冕中的磁绳在光球足点运动的可靠示踪者。磁亮点的尺度约为100～300 km,寿命从几分钟到几十分钟。磁亮点被观测到不仅具有漩涡运动现象,还有很强的振荡现象。磁亮点是在磁通量管的对流坍缩过程中形成的,这已被观测和数值模拟所验证;磁亮点的运动导致其所在的磁通量管产生振荡,或者与其他磁通量管发生扭绞。理论上认为,这些振荡会以波的形式向色球和日冕传送能量,而磁通量管之间的扭绞会在色球和日冕中发生磁重联并释放能量,从而加热色球和日冕。为了解开日冕加热和色球加热等未解之谜,对磁亮点的研究显示出它特殊的重要性。对磁亮点的基本特征、形成原理、观测证据、光球磁亮点和太阳大气其他亮点之间的关系,以及磁亮点对日冕加热贡献等方面进行了介绍和讨论。     

色球活动区形态分析之一——小暗条、冲浪活动与耀斑的相关性

在Hα色球耀斑巡视过程中,可以看到各活动区内谱斑的亮度、形状、面积,暗条的粗细、长短、方向,细纤维的隐现等变化现像。这些变化很复杂,其规律性很不容易捉模,尤其是在耀斑爆发的前后,往往有很频繁的活动现象出现。通过对这些活动现象的分析,探讨其与耀斑发生的相关性,以进一步研究这些现象的物理本质。从黑子群形态与耀斑的相关性分析中可以看到其磁型、形态变化与耀斑爆发有很好的对应关系。比如F     

1980年4月2372活动区中黑子群的快速浮现

本文给出了SESC 2372活动区中主要的双极β黑子群及中部小的双极δ-结构的快速浮现过程;测量了小黑子的平均汇聚速度和中心大黑子半径增长率的相关曲线。     

关于太阳精细结构望远镜的研制构思

自1967年太阳活动第20周的峰年以来,我台用两架较简单的仪器——色球镜和5吋镜——先后开展的耀斑照象巡视和白光黑子细节照象都取得了预期的成果。色球镜连续运转已达11年之久,取得相当数量的耀斑资料,其中有不少完整的大耀斑爆发全过程,包括一些有强烈地球效应的质子耀斑,还观测到一定数量爆发的日珥。5吋镜自1970年照象观测试拍成功以来,拍摄到几百群黑子逐日发展的照片,显示出半影的纤维及其变