太阳质子辐射和软X射线耀斑与射电爆发间的相关研究

统计分析了太阳质子事件与微波爆发和软Ｘ射线（ＳＸＲ）耀斑间的关系．结果表明：质子事件的峰值流量与微波爆发和ＳＸＲ耀斑的峰值流量、能通量间呈正的对数线性相关,相关系数０．７—０．８．根据这一统计结果和观测的微波爆发、ＳＸＲ耀斑的有关物理量,可以估算伴随的质子事件峰值流量．太阳质子辐射、ＳＸＲ耀斑和微波爆发三者间的共生关系,可以用磁环中耀斑产生的磁流体动力学过程来解释．大约３３％的质子事件没有对应的Ⅱ型爆发,这表明高能质子的加速有随机ＭＨＤ湍流加速（有Ⅱ型暴）和低频快磁声波湍动加速（无Ⅱ型暴,但有γ射线耀斑）２种不同的加速机制     

太阳射电爆发与高能质子加速过程

根据近年来地面和空间观测资料的统计分析指出：（１）太阳质子事件（或质子耀斑）的发生同起伏剧烈的强微波爆发（包括脉冲和ＩＶμ型爆发）或短分米波ＩＶ型爆发存在着紧密的共生关系（共生率趋近１００％）；（２）约有２４％—３０％的质子事件没有对应的ＩＩ型爆发。这一结果否定了以前认为ＩＩ型爆发中的激波加速是产生质子事件必要条件的看法，进而论证了产生强微波（脉冲或ＩＶ＿μ型）爆发的相对论性电子（≥５００ｋｅｖ）与质子耀斑中的高能质子（＞１０ＭｅＶ）都是在耀斑脉冲相的磁环中受到随机ＭＨＤ湍动加速作用而产生的。那些逃逸到行星际空间的质子流就构成了太阳质子事件。     

太阳耀斑硬X射线爆分钟级准周期结构的统计特性及解释

本文提出和分析了一类新的具有分钟级准周期性结构特点的太阳硬X射线耀斑,这类耀斑主要由多个持续时间在40-150秒之间的爆发峰连按组成。对其中八个典型事件的分析表明,它们大部分对应于爆发面积较小的SB,1B级H_x耀斑,非热电子产生的硬x辐射高能端(ε>54Kev)的时间轮廓呈现分立的加速特性。此外,同一个事件的大部分分钟级峰在上升相特征时间,峰值时刻的谱指数等方面具有一定的相近性。在分析多种准周期性模型基础上,我们认为,不同时间尺度的准周期性可能来源于不同的爆发机制,而对于分钟级准周期结构,解释为同一磁环或磁环系统的多次连续爆发,则是较合适的模型。     

太阳米波Ⅰ型源与太阳质子事件的关系

对1970年1月——1973年6月太阳射电观测资料的统计表明,95%的太阳质于耀斑事件,在发生前一天左右,其上空已无米波 f 型源;而当活动区上空存在米波 I 型源时,尽管有特大微波爆发,仍不发生行星际质子事件.另外对典型活动区作的磁势场计算表明,米波 I 型源区的磁结构基本上是封闭的,而质子耀斑区上空,基本上是开放的.这种差别,可能是这两种太阳活动现象彼此排斥的原因.     

无力场因子α的确定和质子耀斑预报

本文对1967—1972年期间的资料较完整的18个质子耀斑活动区,作α因子统计。根据大耀斑区中性线扭曲成“S”形的程度来确定无力场因子α。发现1级以上质子耀斑区,耀斑当天α≥0.34,2级以上,α≥0.50,且耀斑发生前1—2天内α因子均有所增长。因此建议用该α因子预报质子耀斑事件。文中还提出挤压无力场大耀斑模式的设想,以更好地解释一些观测事实。     

太阳射电爆发与高能质子加速过程

根据近年来地面和空间观测资料的统计分析指出：（１）太阳质子事件（或质子耀斑）的发生同起伏剧烈的强微波爆发（包括脉冲和ＩＶμ型爆发）或短分米波ＩＶ型爆发存在着紧密的共生关系（共生率趋近１００％）；（２）约有２４％－３０％的质子事件没有对应的ＩＩ型爆发。这一结果否定了以前认为ＩＩ型爆发中的激波加速是产生质子事件必要条件的看法，进而论证了产生强微波（脉冲或ＩＶμ型）爆发的相对论性电子（≥５００ｋｅＶ）与     

一例奇特长延迟硬X射线耀斑的解释

1989年3月6日1354－1624UT的3B级大耀斑硬X射线的峰值延迟长达130秒，而硬X射线的最低能道上升至峰值的时间（上升沿）却只有150秒。在利用电子的捕获沉降模型来解释这一奇特事件，发现当日冕密度取10^9cm^-3且存在双源作用时，捕获沉降模型可以解释观测结果。     

1988年6月24日AR5047活动区中2B/X1.3耀斑的高时间分辨H_α和偏带观测结果(英文)

AR5047活动区是第3次联测期(1988年6月24日-7月7日)的第1个目标。该活动区在22日前只发生过一些级别很低的小耀斑,但是在23日和24日接连爆发4个X级的X射线耀斑,其中23日0923UT的1B/X1.6耀斑和24日0422UT的2B/X1.3耀斑均被云南天文台26CM太阳望远镜观测到。特别是24日的2B/X1.3耀斑除用Hα线心之外。还用±0.5A;±0.75A;±1.0A的偏带作高时间分辨(～5秒拍摄1画幅)的观测。 本文刊载该耀斑的Hα和偏带时间发展系列照片和耀斑开始时的白光黑子群精细结构照片。 从系列的耀斑像上清楚看出该耀斑有好几个初始亮点在不同时间发亮并到达其亮度和面积极大。比对Hα和偏带单色像以及白光黑子群的精细结构指出,耀斑主要亮块发生在黑子群的破裂处,并遮盖主要黑子的大部分。     

2个二次触发型太阳耀斑的射电时间轮廓及其日冕磁结构

利用国家天文台(北京和昆明)的射电频谱仪(频段为0.65~7.6 GHz)和相关的NoRH/17GHz射电以及TRACE/171 EUV和Yohkoh/SXT的观测资料,分析了2001/04/10和10/19的2个共生精细时间结构的稀有事件,这2个事件的射电爆发时间轮廓和观测特征相似,通过这2个事件的微波(17GHz)偏振观测资料的比较,发现这2个射电爆发均由包含多重(4极)磁结构的复杂活动区引起,特别指出这2个耀斑最后都导致了耀斑后相的分米波射电爆发(第二次触发耀斑),这可能是后环引起的射电爆发。它们都分别对应于双极磁位形,表明这两次触发耀斑是由相似的耀斑模型产生。2个分米波爆发可能是相似(homologous)耀斑的射电表现,可以推测这两次耀斑的驱动器可能皆是磁流浮现或对消(因为源区有新的单或双极出现或消失),而它们的触发器皆是由双极反向Y型位形(具有一个双极拱的单磁流系统)的磁重联,耀斑后环的演化是导致耀斑后相分米波射电爆发的必要条件。我们认为,这双带耀斑对应的宽带射电爆发辐射机制是回旋同步加速辐射过程,而耀斑后相的窄带分米波爆发的辐射机制是等离子体辐射过程。     

1986年2月4日太阳耀斑的演化研究

本文根据乌鲁木齐天文站的H_α耀斑及3.2cm射电流量观侧资料、云南天文台的黑子精细结构照相和Marshall Space Flight Center的向量磁场图,对1986年2月4日的六个耀斑的形态相关及演化联系,特别是0736UT 4B/3X大耀斑的发展过程进行了综合分析。主要结果是: 1.4日大耀斑的初始亮点和闪光相的主要形态演化,与活动区中沿中性线新浮现的强大电流/磁环系密切相关。后者的主要标志是沿中性线的长的剪切半影纤维及它两端的偶极旋涡黑子群(1_3F_3)。 2.上述大耀斑与1972年8月4日0624 UT大耀斑爆发的磁场背景及主要形态特征相似,表明两者的储能和触发机制可能相同。 3.大耀斑爆发的H_α初始亮点,双带出现,环系形成,亮物质抛射和吸收冕珥等现象同3.2cm射电流量的变化在时间上有较好的对应关系。 4.重复性的前期小耀斑爆发位置和发展趋势与大耀斑的主要形态及演化特征相似。它们相对于剪切的纵场中性线两侧的位置相近或相同。因而,可以看作上述强大电流/磁环系不稳性发展过程中的前置小爆发。     

叠加在微波爆发上的快速尖峰群事件

本文介绍了北京天文台观测到的太阳射电10厘米波段的毫秒级快速精细结构(FFS)中一类有长持续时间的尖峰(我们称毫秒时标记录上陡升陡降图形为“尖峰”,称秒级时标的记录上的陡升陡降图形为“脉冲”)群事件。这一类微波毫秒尖峰群(MMS)事件具有一系列显著的特点: 1)它在秒级时间常数的慢速记录上常常对应一8S型(持续时间小于1分钟的脉冲)的爆发。因而利用脉冲的频谱特性,对这一类微波爆发中的毫秒精细结构的特征及可能的机制进行探讨,以弥补目前只能在一个波段上观测FFS事件的缺陷。 2)这一类脉冲爆发具有从低频向高频的频漂(正的频漂),而且频漂的速率随频率带增加而增加。 3)脉冲的幅度在波长8—10厘米间受到强烈的衰减。 4)脉冲群中的每一脉冲的极大频率及起始频率从高频逐渐移向低频,意昧着激发源逐渐上升。估计上升速度约为50公里/秒。 5)这类脉冲常常出现在有δ型磁结构、最大磁场强度大于2500高斯的复杂活动区中,可能有不同级别的耀斑与之对应。 6)这类脉冲与硬X线爆发事件、分米波段快速频漂事件及“BLIPS”事件见文[7]有密切的关系。 7)这一类微波快速尖峰群事件可以解释为来自耀斑-爆发事件中形成的电子加速中心的快速非热电子流向下运动穿入一耀斑环激起的电子迴旋脉泽辐射。     

AR5395活动区的光学和射电辐射特征

黑子群快速的旋转(先反时针转,后顺时针转,质子耀斑前1—2天内旋转角度最大)、活动区强的SVC辐射、以及SVC和爆发峰值流量频谱的极大始终在8800MHz附近等与质子耀斑密切相关。同极性磁形中浮现或消失具有反极性的新磁流区域、磁场     

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.     

强质子耀斑活动区的形态和旋转特征

本文研究结果表明：同一黑子群在日面期间的顺或反时针方向的旋转运动会先后并存．质子耀斑前1～2无，黑子群的旋转角速度达到极大．耀斑后，磁绳的松弛，黑子群可能会反向旋转，强的剪切过程和质子耀斑可能会再度出现．强质子耀斑活动区的共同特征是：（1）形态为单个团状结构δ型黑子，即众多异极性本影核紧锁在同一黑子半影中；（2）黑子面积＞1000×10－6半球面积，日面跨度＞10°；（3）黑子群都有快速的旋转运动．这类活动区，如果在日面西部活动性明显地增强，那么这个活动区在未来转到日面边缘及其背后、或再次从日面东边缘转出时，定能再次爆发耀斑和伴随较强质子事件。     

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。在阳和日球磁场以观测发展了磁流体动力学理论。     

1991年6月6日与白光耀斑共生的微波大爆发

本文简要地介绍了发生于２５４５ＭＨＺ和２６４５ＭＨＺ频率上的一次与白光耀斑共生的微波射电大爆发，该爆发有很高的峰值流量，很高的偏振和很复杂的偏振状态的变化，同时该爆发的第一主峰期间同时观测到色球层白光耀斑连续辐射，本文还简要地讨论了这次射电爆发与色球白光耀斑的时间演化关系及射电爆发在主峰期间偏期间偏振状态急剧变化的原因。     

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。     

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.     

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     

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。