日球边界射电辐射的研究进展

日球边界射电辐射是太阳系最强的射电辐射现象,辐射功率至少达1013 W,能够提供日球边界附近高能电子束和背景磁等离子体结构的重要物理信息.自1983年旅行者号卫星首次探测到日球边界射电辐射后,其便受到研究者们的广泛持续关注.日球边界射电辐射大致有两类:辐射频率相对较高的瞬时辐射或称漂移辐射以及辐射频率相对较低的持续辐射或称非漂移辐射.通常两类辐射都从大约2 kHz开始,漂移辐射具有向高频率漂移的特征,频漂率约为1–3 kHz/yr,频率范围1.8–3.6 kHz,持续时间较短大致100–300 d;非漂移辐射没有明显的频率漂移,频率范围1.8–2.6 kHz,持续时间较长大致3 yr.目前普遍认为日球边界射电辐射与激波有关.介绍了该射电辐射可能的辐射产生源区、辐射物理机制以及与辐射相关的激波来源,并且讨论了尚存在的科学问题以及展望了未来可以进一步开展的研究.     

LAUNCH循环理念融入高中地理实践活动的初探——以“太阳高度角测量仪的制作”为例

LAUNCH循环是设计思维的一种具体实施流程,也是将设计思维应用于教育领域的有效模式之一。本文借鉴LAUNCH循环理念,设计并实施了以“太阳高度角测量仪的制作”为主题的高中地理实践活动,旨在提升学生的地理实践力与创新能力,探索将LAUNCH循环理念融入高中地理实践活动的可行性。     

善待学生无知 巧越思维障碍

正在一次试卷讲评课上,学生们"控诉"有一道题目"完全看不懂"。这是一道经过改编的选择题。题目如下。下图为一摄影师在南极某科考站拍摄的太阳在一天中的运动轨迹示意图。图中太阳从右向左运动,并且是每两小时拍摄一次。照片拍摄地点位于科考站的     

北斗三号MEO卫星非保守力建模

非保守力模型精度不高是制约BDS-3卫星定轨精度的主要因素之一。本文针对BDS-3 MEO卫星构建了地球辐射、天线辐射和箱体-两翼（BW）太阳光压模型,对典型的经验光压模型（ECOM1和ECOM2）进行补偿得到多个非保守力模型,收集全球观测网的数据进行定轨试验,通过轨道重叠互差和激光测距残差分析比较不同轨道模型的优劣。试验结果表明,经验光压模型是影响轨道精度的主要因素,在名义偏航模式下,ECOM2具有更好的表现,但ECOM1对卫星的姿态模式更不敏感。地球辐射和天线辐射会引起北斗卫星轨道径向约3 cm的系统性偏差,对二者建模后,几乎可以完全消除卫星C29和C30的激光残差系统偏差,但卫星C20和C21的系统偏差反而增大。此外,增加box-wing模型对于提高轨道精度也是有益的。     

北斗三号卫星经验型太阳光压模型分析与精化

太阳光压摄动作为在轨导航卫星受到的最大的非保守力,是卫星精密定轨的重要误差源。ECOM模型、ECOM2模型,这两种经验型光压模型被广泛应用于导航卫星定轨。然而,ECOM模型和ECOM2模型分别是针对GPS和GLONASS卫星设计的,并不完全适用于我国北斗三号(BDS-3)卫星。针对五参数ECOM模型在BDS-3卫星低太阳高度角时期轨道不连续性增大的问题,本文提出在 D方向引入一阶周期项来吸收未被模型化光压加速度。结果表明,引入一阶余弦周期项 D_c,能将低太阳高度角时期CAST卫星的切向、法向、径向重叠轨道误差分别减小约60%、52%、29%。针对ECOM2模型中 D_2c和 D₀、D_2s和 B_s之间存在的强相关性,本文提出了不估计 D_2c参数的八参数ECOM2模型和不估计 D_2c与 D_2s的七参数ECOM2模型。结果表明,相较九参数ECOM2模型,不估计 D_2c参数的八参数ECOM2模型能够将CAST卫星和SECM卫星径向重叠轨道误差分别减少约18%和27%。在此基础上,继续移除 D_2s后(七参数ECOM2),径向重叠轨道误差可进一步减小5.2%~8.5%。综合考察重叠轨道精度和SLR检核精度,不顾及 D_2c和 D_2s的七参数ECOM2模型表现最佳。CAST卫星和SECM卫星重叠轨道切向、法向、径向精度分别为5.0、3.4、1.4 cm和5.4、3.5、1.5 cm;SLR检核残差标准差分别为3.1~3.2 cm、4.4~4.7 cm。     

色球耀斑Hα谱线轮廓不对称性研究

Hα谱线轮廓的不对称性是色球耀斑光谱观测中的重要特征,也是耀斑动力学过程的重要观测事实之一．以紫金山天文台太阳光谱仪的观测资料为依据,给出Hα谱线不对称性的典型轮廓．在考虑氢原子非热激发、电离的作用下,经验性地计算了不同大气模型下谱线的不对称性特征,并在此基础上,对观测谱线进行半经验的研究．结果表明, 色球区的向下运动能够产生Hα谱线的红、蓝不对称性,并可以再生具体耀斑的谱线不对称性特征．此外,不仅非热粒子的能流、谱指数大小以及速度场所处的高度对谱线轮廓有影响,耀斑大气的背景模型对谱线的轮廓也有一定的影响．     

虚拟太阳天文台及其发展

伴随着太阳物理研究的深入、观测仪器的发展、观测数据的积累,促使人们去思考这样一个问题:如何使研究者能够方便地检索、分析和使用在不同时间、不同地点、不同波段上观测得到的大量与太阳有关的数据,从而能探索更多悬而未决的科学谜题。这就是虚拟太阳天文台(VSO)项目被提出后得到有关天文台、研究所和大学积极响应并迅速投入运作的原因所在。介绍了虚拟太阳天文台的由来、作用、采用的技术和发展状况等。     

Waiting Time Distribution of Coronal Mass Ejections

Inspired by the finding that the large waiting time of solar flares presents a power-law distribution, we investigate the waiting time distribution (WTD) of coronal mass ejections (CMEs). SOHO/LASCO CME observations from 1996 to 2003 are used in this study. It is shown that the observed CMEs have a similar power-law behavior to the flares, with an almost identical power-law index. This strongly supports the viewpoint that solar flares and CMEs are different manifestations of the same physical process. We have also investigated separately the WTDs of fast-type and slow-type CMEs and found that their indices are identical, which imply that both types of CME may originate from the same physical mechanism.     

基于MDI/SOHO合成图的全球磁场外推

用势场方法和格林函数解构造了三维日冕磁场.相关的边界条件是所观测的光球磁场以及光球上2.6个太阳半径的开放场(源表面).所用的光球数据来自高精度的MDI/SOHO观测(2″/像素,1桢/98min).这种外推方法可以用来分析太阳大事件在大尺度上的可能触发机制.作为一个例子,我们分析了活动区NOAA9077的外推日冕场,发现它们的形态与EIT/SOHO的日冕观测相符很好.结合全日面Hα演化,我们推测来自活动区9082的一次激波扰动应该是导致2000年7月14日大耀斑和日冕物质抛射的触发原因,该扰动沿着外推所得到的一个磁环系统直接传到大耀斑爆发位置.     

边缘耀斑中HeI 10830的加宽计算

讨论了 ＨｅＩ １０８３０Ａ的 Ｄｏｐｐｌｅｒ和 Ｓｔａｒｋ加宽机制以及各种加宽参数的计算，并 得到以下一些结论：辐射阻尼对 ＨｅＩ １０８３０ Ａ的加宽作用与 Ｄｏｐｐｌｅｒ效应相比可以忽略； 在公认的耀斑电子密度（Ｎｅ＝３．２ ×１０１３ｃｍ－３）的情况下，所有阻尼项均不可能产生可以 觉察的加宽；直到 Ｎｅ＝１０１５ｃｍ－３，各种阻尼对线心半宽的增加都不起作用，其值最多 在１０－３的量级，因此；线心都可以看作是Ｄｏｐｐｌｅｒ加宽；当 Ｎｅ＞１０１４ ｃｍ－３时，Ｓｔａｒｋ 加宽，特别是电子碰撞的 Ｓｔａｒｋ加宽将在 ＨｅＩ １０８３０ Ａ的加宽中起主要作用；如要 Ｓｔａｒｋ 加宽谱线的线翼比纯Ｄｏｐｐｌｅｒ加宽大１－２倍，则阻尼加宽半宽与。可以相比拟；如果 用 Ｓｔａｒｋ加宽来解释 １９８９年边缘耀斑的观测轮廓，则电子密度将达１０～（１７）ｃｍ－３，与氦 原子的碰撞阻尼（γ３）造成的加宽对Ｉ１２和Ｉ３两分量明显不同，它们对Ｉ１２的影响比对Ｉ３ 的影响大近一个量级，我们的观测显示Ｉ１２和Ｉ３线翼的延伸基本一样，因而我们的观测 轮廓不可能是γ３造成的