太阳等离子体和磁场输出源表面结构的一种MHD模型

以观测到的光球视向磁场、Ｋ－日冕亮度作为输入,以相应的统计结果为约束条件,利用磁流体力学方程组,给出了等离子体及磁场各参数在源表面上的二维分布．其结果与同期的卫星观测数据和已有的统计结果相比较,显示出相当程度的一致性．     

X-Wind模式下对宁强碳质球粒陨石光学特征的重新认识

宁强碳质球粒陨石非偏振光、偏正光、反射光下的矿物、组构的光学特征中蕴藏着丰富的有关太阳星云演化初期不挥发组分吸积时的动力、温度、压力、介质信息．在宁强陨石双面抛光片中,矿物组构混杂堆积的构造反映了太阳星云吸积盘上极弱的机械动力环境和近物源吸积作用;外形不规则,边缘参差的矿物集合体和矿物碎片应该是抛落时碰撞破碎的球粒,这些球粒形成于X-Wind模式中的X-区,并被双极喷流抛落到太阳星云的不同部位;在透射光下,从宁强陨石中首次发现存在有玻璃、结晶、及气相包裹体,它们可以反映出太阳星云演化过程中的物质成分、热力学、动力学信息,应该引起重视．实验观察中还发现同一个球粒中锯齿状缝合线连接的橄榄石栅条和橄榄石颗粒．诸多现象需要理论物理、天体物理观察和天体化学实验的科学家共同努力去探讨.X-Wind模式中许多细节有待天体化学实验去检验、补充和完善．     

太阳风湍流和磁层亚暴的一种机制

太阳风的动量涨落将通过磁层边界在磁尾激发磁流体力学波。快磁声波携带扰动能量传到等离子体片中,发展为激波,或者通过激波的相互作用而耗散能量,使等离子体加热。等离子体片中的随机费米加速机制,使麦克斯韦分布尾巴部分的高能量粒子被加速到更高能。在宁静态时,加热、加速与耗散过程平衡。当太阳风的动量或者其涨落较大时,整个加热和加速过程加剧,更多的高能粒子产生,并从等离子体片中逃逸,形成高速的等离子体流注入近地轨道和极区,表现为磁层亚暴过程。利用这种机制,可以解释地球磁层亚暴的定性特征。     

太阳风对地球自转可能影响的讨论

地球自转的长期减速原因一般归结为日－月潮汐摩擦，而非潮汐因素会引起地球自转的加速。本计算了由太阳风引起的地球磁层力矩的上限值，其量级为2.56×10^22cm sec^-2。结果表明：估算非潮汐加速度的量级为·/Ω=0.33×10^22cm sec^-2，它比推算出的·/ΩNT=1.6×10^22cm sec^-2要小。由于造成地球自转变化的非潮汐因素是一个经典而又复杂的问题，所以由太阳风引起的地球磁层的力矩作为非潮汐变化的机制是模棱两可的，但它表明：太阳风力矩可通过太阳风舆到地球并渗透到地核响应地核运动，因此它可以作为本计算的几千年时间尺度的地磁场向西漂移的最可能原因之一。     

太阳质量变化对小行星轨道根数的影响

利用变质量天体力学方法研究了太阳质量变化对小行星轨道根数的影响,质量变化包括因光子辐射和太阳造成的质量损失以及因太阳吸积周围星际物质造成的质量增加两个联合因素,利用Gylden-Meshcherskii(G-M)型变质量天体轨道根数变化方程的一阶和二阶解对7颗小行星轨根数的长期和周期性的影响作了数值计算,在一阶解中太阳质量流失对小行星轨道半长轴,轨道偏心率和近点辐角的变化率产生增大作用,而质量吸积起减小作用,在二阶解中两者起到增大作用,不过质量流失不大于质量吸积的作用,故总的趋势是使半长轴,偏心率和近点辐角的变化率增大。     

磁层顶的漂移动力学磁声-Alfvén模不稳定性

本文得出了高β等离子体中在速度梯度、密度梯度、磁场梯度和温度梯度联合作用下的一种新的不稳定模:漂移动力学磁声-Alfvèn模,导出了线性色散关系,研究了模的特性并讨论了高β和各种梯度项对该模的影响,估算了垂直扩散系数。计算表明,在地球磁层顶边界区中漂移动力学磁声-Alfvèn模总是不稳定的。随着β增加,增长率起初增大,而后减小,这是此模的一个显著特性;速度梯度是驱动此模的重要自由能源;当扰动磁场为1nT时,垂直扩散系数可达～109m2/s。从而说明漂移动力学磁声-Alfvèn模不稳定性产生的反常输运,有可能维持准定常的磁层对流,并且在边界层的形成中起重要作用。     

磁场散度为零的变分重构法在日冕太阳风数值模拟中的应用

本文利用保持平均磁场散度为零的限制条件,设计出了满足全局散度为零的变分重构方法（Globally solenoidality-preserving variational reconstruction approach,VR-GSP）,并将其应用于日冕太阳风磁流体力学（Magnetohydrodynamics,MHD）数值模拟中的磁场重构.为评估该方法的有效性,我们模拟了2234卡林顿周（Carrington rotation,CR）的日冕结构.在模拟中,我们将VR-GSP方法与Feng等（2019）中的基于最小二乘法的全局磁场散度为零的重构方法（Globally solenoidality-preserving least-squares method,LSQ-GSP）作了比较.比较结果显示,基于VR-GSP方法的MHD模拟同样再现了Solar Dynamics Observatory（SDO）卫星、Solar and Heliospheric Observatory（SOHO）飞船以及Wind卫星观测到的包括冕流以及高低速流等大尺度日冕结构,而且相比于LSQ-GSP,基于VR-GSP的MHD模拟的计算效率更高,从而也说明其更有助于在有限体积框架下设计出满足磁场散度为零的高效和紧致的数值方法,并应用于研究复杂强磁场环境下的磁流体力学问题.

     

太阳风离子尺度湍流与太阳风加热

太阳风源自太阳大气,在行星际空间传播过程中被持续加热,然而究竟是何种能量加热了太阳风至今未研究清楚.太阳风普遍处于湍动状态,其湍动能量被认为是加热太阳风的重要能源.然而,太阳风湍流通过何种载体、基于何种微观物理机制加热了太阳风尚不明确,这是相关研究的关键问题.将回顾人类对太阳风加热问题的研究历史,着重介绍近年来我国学者在太阳风离子尺度湍流与加热方面取得的研究进展,展望未来在太阳风加热研究中有待解决的科学问题和可能的研究方向.     

行星际闪烁(IPS)单站观测对太阳风速度的诊断

借助于弱散射理论和模式拟合方法，单站行星际闪烁观测可以诊断太阳风速度，本文讨论了太阳风参数和射电源角尺度对闪烁谱的影响，以及太阳风速度的积分效应，结果表明，闪烁谱的特征是与视线上距太阳最近处的太阳风速度直接相关的。     

基于深空探测器下行信号的太阳风观测及通信链路的影响综述

在上合期间,日冕和太阳风严重影响深空通信链路。论述了非均匀太阳风对深空通信的影响,综述了基于深空探测器下行信号的太阳风观测,以及通过反演技术进行太阳风和日冕特性研究的国内外进展。以我国的深空探测为背景,提出一套基于探测器下行信号的太阳风观测方案,并可利用现有探测器进行预先观测研究。在我国深空探测任务开始后,在数据通信和测轨的同时,进行全过程的观测实验。