半圆拱无力场的稳定性

本文从能量原理出发，导出了半圆拱无力场的能量积分的普遍形式，并证明所有半圆拱无力场都是稳定的。     

磁拱脚点缓慢运动引起的磁场演化和日冕加热

Heyvaerts和Priest最近提出了一个线性无力场演化的简化模型来定量计算磁拱脚点做缓慢的剪切运动所引起的日冕加热。由于他们在能量的计算中漏掉了一些二阶项,并且保留了导致位移无界的磁场的线性演化项,本文对他们的工作进行了修正,同时还对脚点运动引起的磁拱无力场演化进行了进一步探讨。本文主要结果如下:(1)得到的加热效率(即耗散能量在光球供给能量中所占比例)比Heyvaerts和Priest所得结果大。(2)磁拱无力场的无耗散线性演化是不可能的。(3)由磁场位形具体说明了非线性无力场发生磁力线重联的可能性,并指出最容易发生磁力线重联的高度大约为一个磁拱宽度。     

无力场准静演化中的等离子体运动

在研究磁力线脚点缓慢运动引起的无力场的准静演化时,考虑等离子体运动对演化的影响是非常重要的。本文以基本的MHD方程为依据,给出一种二维无力场进行小扰动准静演化时求等离子体位移的方法,并对一个二维无力磁拱模型的脚点运动引起的无力场演化和等离子体运动进行了具体的研究。     

非对称四极无力场的磁能释放

本文采用二维三分量耗散ＭＨＤ模型，对带高电流层的局地非对称的四极无力场的磁能释放过程进行数值模拟，结果表明，磁能释放过程大体可以分为两个阶段：高电流层引起的异常电阻耗散使该层等离子体加热至３×１０６Ｋ的高温，形成一高温环；在高电流层耗散的触发下，磁分隔面的电流急剧增长并爆发异常电阻耗散和磁场重联，导致耀斑发生，主要的能量释放发生在磁分隔线和高剪切无力场中的磁分隔面上，等离子体温度可以达到１．９×１０７Ｋ。上述无力场的触发释能过程可能是太阳耀斑的一种重要的释能机制。     

太阳活动区的磁场观测

我们利用北京天文台太阳磁场望远镜在1983年投入试观测期间取得的资料,对该年6月份的一群黑子的磁场以及耀斑作了综合分析,得到一些结论。以光球纵场为边界条件,计算了常α无力场。根据挤压无力场耀斑模式,我们认为耀斑爆发的能量,来自异极性黑子的相互靠近。磁中性线的扭曲程度,反映了无力场的状态。     

具奇异电流密度面的一维无力场的稳定性

从Ｎｅｗｃｏｍｂ（１９６０） 给出的直线箍缩等离子体的一维能量积分和稳定性定理出发,证明Ｌｏｗ（１９９３） 在圆柱坐标系下找到的具奇异电流密度面的一维无力场是稳定的     

太阳耀斑可能的储能过程

一般看法是,太阳耀斑的能量源于对流层和光球层,然后逐步堆积到外层的色球和日冕活动区中。所以,分析太阳大气中能量是如何从低层转移到上层的过程,以及分析太阳活动区中无力场能量是怎样堆积起来的机制,显然是讨论耀斑储能过程的中心问题之一。本文从冻结型无力场的基本方程组出发,不仅仅考虑旋转的环形流场,更考虑子午流场之间的相互作用,并具体推算了非定常的时间演化过程。     

无力场的运动学特征

无力场在太阳物理中是常遇到的,特别是色球和日冕活动区中,那里的磁场位形都应该是无力场。通常认为,磁力线的扭绞过程可以将势场变为有电流的无力场,从而在活动区中储存能量。在我们碰到的太阳大气活动的实际问题中,磁雷诺数R_m≈10~3>>1,所以对这种条件下的无力场必须作专门讨论。本文利用冻结型无力场的一般结果,讨论了太阳大气中等离子体的运动状况及无力场的运动学特征。     

质子耀斑活动区特征与无力磁场

本文在综合分析质子耀斑活动区观测特点的基础上,指出在密集的多极黑子构成的局部区域中,同极黑子分裂,互相排斥,异极黑子相互靠近,向异极区中场强较弱部分的挤压和渗入,是一大批质子耀斑活动区的共同特点.这种黑子间的相对运动,使中性线严重扭曲,呈现出质子耀斑活动区特有的“S”型。根据这些观测特点,寻找到了一种定量估计无力因子的方法。对三个典型的质子耀斑活动区估计了无力因子的变化,并在常无力因子的假定下进行了无力场结构和势场磁能的计算。计算表明质子耀斑发生前无力因子逐渐增加,而势场磁能逐渐减小,减少的势场能量可能正是无力场得到发展的能源,足够质子耀斑的需要。     

太阳单极黑子的无力磁场理论和耀斑能量

太阳活动区中无作用力磁场偏离势场而积累了能量,对势场的偏离表现为磁场的切变。只要磁场松开扭转,就会释放能量而产生耀斑。本文根据这一基本思想,在无力因子α=常数的假定下,求出了无力磁场方程的分析解,并求出了扭转场磁能M_势场磁能M_p,可释放的自由磁能△M,磁通量Φ,总电流I,α和磁场衰减因子k等7个重要参量。这些量可表为场强B、扭转角和半影半径b的函数,后3个量可以测出,△M的公式可供太阳预报工作参考使用。将上述公式应用于1972年10月太阳活动区,算出各参量,其中△M的量级为10~(32)尔格,足够供给该活动区耀斑等活动现象的能量。与用Alfvén和Carlqvist的一维理论算出的结果比较,本文结果与观测结果更为符合。     

太阳活动区常α无力场数值计算及其在耀斑预报中的可能应用

本文综述作者及其合作者近年来在太阳活动区无力场数值计算及其应用方面的研究概况。文中简要评价了现有几种太阳活动区常α无力场数值计算表达式,并且叙述了把常α无力场数值计算应用于耀斑研究的结果。得到的主要结论为:(1)现有几种活动区常α无力场数值计算表达式中,Chiu的公式比较好;(2)用Chiu公式外推得到的活动区磁场结构,能够较好地解释观测到的许多现象,表明常α无力场近似仍不失为一种可以接受的活动区磁场模型;(3)活动区无力场的某些参数,如无力因子α和自由磁场能ΔE(定义为无力场能与势场能之差),与耀斑发生率密切相关,可以作为耀斑预报的判据。     

冻结型和电阻型无力场

本文在限制条件下,对固定空间磁能进行变分,发现无力因子a为常数表征无力场的最小磁能状态,代表稳定的无力场。其物理意义为气体漂移速度场是定常的,磁场形态不变,磁场强度受电阻衰变的影响,也因为流体运动而受到波因亭能流的影响。有效电场垂直于磁场。在另一限制件: 下,对给定空间内欧姆损失进行变分,发现a为常数也表征无力场的最小欧姆损失状态,它的物理量是最小磁能状态无力因子a为零,或的特殊情况。     

AR5395活动区中的剪切储能(摘要)

在太阳活动区AR5395中存在不断地旋转运动。产生了一系列大耀斑之后,活动区的磁场位形重新组建。活动区内的磁场被剪切。本文建立了一个剪切的开放的磁拱模型,利用2(1/2)维的理想磁流体动力学方程组,研究了磁拱底部的磁场剪切储存能量。通     

太阳双极黑子的无力磁场理论和耀斑能量

本文根据已得到的无作用力磁场的通解,求出了双极黑子磁场的表达式,并求出双极黑子的扭转场磁能M,势场磁能M_p,可释放的自由磁能△M,磁通量Φ,总电流Ι,无力因子α和磁场衰减因子k等重要参量。这些量可表为场强B、半影纤维的扭转角δ和两黑子中心距离l的函数,后3个量可测出。△M的公式可供太阳预报工作参考使用。将上述公式应用于1978年7月太阳活动区,算出各参量,其中△M的量级为10~(32)尔格,足够供该活动区耀斑等活动现象的能量。     

确定太阳横向磁场方位角的综合方法

本文分析了现有几种常用的确定太阳磁场横向分量方位角的方法，如势场法，Ｋｒａｌｌ法、吴－艾法和＂方位角连续＂法，作者认为这些方法各有不同的适用范围，其中任何一种方法都不能单独确定太阳横向磁场。在此分析的基础上，提出了确定太阳横向磁场方位角的综合方法。该法的要点是：用势场法和Ｋｒａｌｌ法分别处理同一磁场观测资料，比较这两种方法所得到的横场分布图，找出它们的相同区域和有差别区域。从相同区域出发，利用＂无力因子相近＂假定，可以推断有差异区域的横场方位角。本文提供的应用实例初步显示了综合方法的有效性。     

AR5395及AR6659的贮能释能周期性

本文分析了了AR5395和AR6659的X射线耀斑活动周期性，耀斑强度周期的存在表明活动区的能量积累和释放过程具有可重复性，包括贮存的能量大小也具可重复性，计算得出AR5395的耀风强度周期为24．49小时，而AR6659的周期为57．39小时，耀斑指数按周期的分布证明在一个贮能周期中活动区贮存的能量大致相同，周期内的平均耀斑指数代表能量积累效率，AR6659较之AR5395有较长的能量积累周期和较高的能量积累效率．此外，本文还讨论了耀斑事件出现的周期．这种周期的长短代表活动区磁结构对于耀斑出现的稳定程度，并且，当活动区处于较高能量状态（即相对势场状态的偏离较大）时，出现耀斑不稳定性的可能性增加。     

天鹅座NML Cyg OH 1612 MHz脉塞辐射研究

本文在对NML Cyg OH 1612MHz脉塞辐射的Masheder等长基线干涉仪观测结果的分析中,引进了红移分量和蓝移分量在不同拱星包层壳层中发生的新观念,得到了NML Cyg拱星包层的球形外流场模型.并讨论了质量流失、相干长度和抽运机制等问题,结论与观测符合.这在红超巨星脉塞源长基线干涉仪观测结果的分析中,还是首次获得成功.由本文的结论可看到,SiO非脉塞辐射(v=0、J=2-1)是红外星视向速度和包层流场的好的指示器.     

叠加在微波Ⅳμ型大爆发上的尖峰辐射

本概述了１９８８年１２月１６日特大微波Ⅳμ型爆发的观测特征，以及由ＭＨＤ调制磁流管的磁场强度产生准周期振荡，一部分高能电子被磁场俘获，作同步加速回旋辐射，产生微微汉Ⅳμ型爆发，另一部分高能电子以一定入射角喷注在磁拱上，形成螺距角各向异性的空心束分布，从而激发出电子回旋脉泽辐射（ＥＣＭ），它们的垂直分量的能量便产生了尖峰辐射，叠加在Ⅳμ型爆发之上，结合怀柔的太阳磁场图，采用双极磁场模型，作出了定理     

太阳活动区水平电流的估算

在非线性无力场的模型之下,我们设计出了一个估计太阳活动区水平电流的计算方法。解析解的检验表明,该方法是收敛的。这一方法避免了以前外推方法中沿中性线所出现的奇异性     

叠加在微波IVμ型大爆发上的尖峰辐射

本文概述了１９８８年１２月１６日特大微波ＩＶμ型爆发的观测待征，以及由ＭＨＤ调制磁流管的磁场强度产生准周期振荡，一部分高能电子被磁场俘获，作同步加速回旋辐射，产生微波型爆发．另一部分高能电子以一定入射角喷注在磁拱上，形成螺距角各向异性的空心束分布，从而激发出电子回旋脉泽辐射（ＥＣＭ），它们的垂直分量的能量便产生了尖峰（ｓｐｉｋｅ）辐射，叠加在微波ＩＶμ型爆发之上．结合怀柔的太阳磁场图，采用双极磁场模型，作出了定量计算．