用单纯形法拟合日珥谱线轮廓

本文提出了不用计算拟合目标函数导数的拟合日珥线光谱的单纯形法.用此方法分析了1984年2月18日太阳边缘环珥的一些对称和不对称谱线,并将分析结果与用最速下降法计算的分析结果作了比较.结果表明,在照相测光的精度下,源函数和线心光源的计算结果误差较多普勒位移和多普勒宽度要大,后者的误差很小.最后,本文还讨论了拟合解的唯一性问题.

一个爆发日珥速度场的观测研究

用"多云模型"光谱方法分析1991年3月5日喷泉状爆发日珥的Hα光谱观测资料,导出了该日珥视向速度的二维分布;通过速度场分析,我们探测到日珥喷射速度和旋转角速度随高度的分布,结果表明该日珥的蓝移速度占绝对优势,速度变化范围为8～110km/s,速度分布不均衡、不对称,日珥中部和底部速度较大、顶部速度较小;日珥南边缘的速度梯度比北边缘的更大;日珥的喷射除表现为上升运动外还显示出向着观测者的、平均速度约为50km/s的视向运动;该日珥的旋转角速度约为7×10-4rad/s,两者随高度的变化显示出相反的特征。

一个拱桥状爆发日珥的运动情况

分析了1991年3月7日太阳东北边缘一个拱桥状爆发日珥上升、下降和半径膨胀的运动情况。该日珥的上升阶段和下降的开始阶段高度随时间的变化比较迅速,而且基本是线性的变化,但在下降的结束阶段则比较缓慢,也基本是线性的变化。它的下降运动不仅受到重力作用自由下落,而且还受到不均匀的大气阻力,磁场等力的共同作用而下落。而速度,喷射出以后总的在逐渐减弱,上升阶段减弱较快。下降阶段初期有一次跳跃式的变化,先迅速减弱,然后又很快增加,在下降后期速度减弱较慢。日珥到达最大高度的时间比日珥半径膨胀到达最大尺度的时间早4min左右。上升下降速度最大时半径膨胀速度最小,而上升下降速度最小时半径膨胀的速度最大。

日珥上升运动和日冕物质抛射的关系

本文基于观测日珥上升运动与日冕物质抛射（CME）之间的紧密联系和我们对日珥动力学特征的理解，探讨了在背景场作用下，日珥上升时其上方盔状冕流的动力学演化规律；分析了1980年8月18日爆发日珥与对应的CME事件之间的内在关系．结果表明：（1）缓慢上升的日珥只引起盔状冕流缓慢演化；（2）加速上升日珥的加速度和末速度的大小决定形成CME事件的激烈程度；（3）CME事件的能量可能来源于爆发日环释放的磁能．理论分析与观测结果基本一致．

螺旋结构日珥爆发过程的物理本质

用Ｋｕｐｅｒｕｓ－Ｒａａｄｕ模型描述日珥与背景场的互作用，Ｌｕｎｄｑｕｉｓｔ场描述日珥电流和磁场的分布，综合分析１９８０年８月１８日爆发日珥的观测资料，讨论了该日珥爆发过程的物理本质．结果表明：（１）爆发日珥的物理原因是由于Ｌｕｎｄｏｕｉｓｔ场的ｋｉｎｋ不稳定性；（２）爆发过程中日珥磁能快速释放，从而导致电流强度不断减小，出现日珥上升并逐步趋于稳定；（３）日珥的爆发可能是导致ＣＭＥｓ的重要原因之一．

日珥光谱研究的一些新进展

日珥光谱分析是研究日珥的基本方法。本文概要地介绍了光谱分析理论进展,总结了近年来发展起来的光谱分析方法以及光谱分析所得出的有关日珥物理参量的基本结果。

用惩罚函数法拟合耀斑后环光谱

在光谱拟合分析过程中,由于谱线的不对称,目标函数呈现出较强的非线性;拟合参数增多,需要对拟合参数的定义域进行约束。本文利用完全线性化方法处理非线性目标函数,用惩罚函数法对拟合参数约束。并用这种方法,拟合计算了1984年2月18日环珥的一些不对称谱线。

螺旋结构日珥与Kippenhahn-Schlüter模型

利用具有螺旋结构的宁静日珥观测资料,基于:(1)日珥内部的磁场位形具有无力性质;(2)日珥整体电流性质可用Kippenhahn-Schlüter模型描述;从理论上探讨了这些日珥的电流特性。并将所得结果与Kuperus-Raadu日珥模型进行了比较,结果表明:(i)日珥内部的磁场和电流确实具有无力性质;(ii)不考虑虚镜电流的Kippenhahn-Schlüter模型可能是描述宁静日珥电流特性的较好模型;(iii)可能存在两类导致日珥爆发的物理原因。

历史典籍中“日珥”记载考证

整理、分析了中国历史典籍中关于"珥"、"日珥"的记载,通过对其含义以及现代"日珥"、"幻日"名称起源的考证,论述了古代所谓天象"珥"的记载为大气光象——幻日等。现代术语"日珥"是对古代术语的转义借用,历史典籍中的"珥"记载皆非太阳日珥。

1991年3月5日的喷泉状爆发日珥及视向速度分布

本文介绍了１９９１年３月５日一个与３Ｎ级光学耀斑伴生的喷泉状爆发日珥。用Ｈα线观测从开始到结束整个过程共持续约５０分钟时间，日珥的最大投影高度１５．９万公里，视向速度分布表明，日珥主要以较大的速度向着观测者的运动，最大速度每秒１２０公里。

磁弧剪切动力学和日珥的形成

日珥的观测显示存在着强的磁场剪切分量,本文研究了剪切在日珥形成中的积极作用。首先计算一个二维偶极势场当脚根受对称剪切后产生怎样的物理现象。作了三种情形的数值模拟。计算表明产生蘑菇状流动是个普遍规律,在某些条件下将形成弧顶凹陷。为了说明蘑菇流的物理起因,我们探讨了演化初期的线性渐近解。保留一阶量下导出了剪切速度W_z和磁场剪切分量B_x的解析解,对二维流动V_x,V_y求出了近似解:流的振幅随时间指数增长。对于弧顶凹陷,给于了定性的说明:磁浮力-(1/c)J_xB_x和形变阻尼力(1/c)J_zB_x之间的相互作用导致弧预变平凹陷,并把剪切区磁力线打开成为开场。弧顶凹陷是形成日珥的重要条件。冕弧加热量的略微减小,产生初始的热不稳定性,在凹陷处物质凝聚温度降低,弧脚根处因色球受蒸发而流入的物质沿管上升进入弧顶陷阱,加剧了热不稳定性,物质进一步变密,温度再降,最终形成了日珥。

龙卷日珥后期的环形结构内的物态分布

本文依据１９９０年８月２９日龙卷状爆发日珥后期形成的环形结构形状，根据力平衡条件，求得了该环形结构内的运动速度、物质密度和磁场强度随环形弧长的分布，结果表明：在环的衰退期，环内物质由环顶向下运动基本上是一种在太阳重力作用下的自由下落运动；环内物质密度和磁场强度与环的形状密切相关．

具有螺旋结构的爆发日珥的电流描述

集中分析了几个具有螺旋结构的爆发日珥的观测资料.用相同的理论框架,讨论它们内部电流分布的演化特征,以及与活动区背景磁场相互作用的动力学性质;并探讨日珥爆发时的磁能转化机制.结果表明:(i)爆发日珥内部的磁场和电流分布具有无力性质;(ii)利用Kuperus-Raadu日珥模型可以较好地描述日珥电流和背景磁场相互作用的基本特征;(iii)日珥等离子体的宏观kink不稳定性可能是日珥磁能转化的主要机制。理论计算结果基本自洽。

磁对消引起的日珥扰动

采用二维三分量理想磁流体力学模型，研究光球磁对消引起的日珥扰动．日珥下方光球表面的磁对消将磁通量向日珥传输，引起日珥内部磁通量和磁螺度增加．日珥的状态与所积累的磁通量（或磁螺度）有关．数值结果显示，如果日珥磁通的相对增量δＦ（或相应的磁螺度相对增量δＨ）较小，日珥只略微上升和膨胀，并不离开光球；而对于较大的δＦ或δＨ）；日珥将脱离光球，悬浮在低层日冕中，在其下方形成垂直电流片．

螺旋结构日珥的内螺度

本文导出了螺旋结构日珥内螺度的表达式，并利用观测资料计算内螺度．结果表明，内螺度的大小与日珥的稳定性有关；宁静日珥的内螺度较小，爆发日珥的内螺度较大；在日用从宁静-爆发-匀速上升的演化过程中，螺度将不断积累-释放-转移到日冕空间．

暗条电流演化和耀斑储能

利用紫金山天文台观测的编号为McMath8207和McMath16171两个活动区光学资料，采用KR和KS两种理论模型，计算了活动区暗条电流演化过程.结果表明：不同的暗条扰动可以导致不同类型的耀斑;出现在强活动区新浮磁流附近的拱状暗条可用KR模型描述，它们往往处于较低层次，具有较强的初始电流，在新浮磁流的挤压和剪切作用下可形成中性电流片，导致高能耀斑发生.而符合KS模型的宁静暗条，在新浮磁流或耀斑波作用下亦可被激活，但其初始电流较弱，往往只能为热耀斑提供能量.

分层源函数与日珥谱线自反变

日珥谱线自反变与源函数变化有关。本文利用分层源函数形式探讨了源函数变化形式与日珥谱线自反变的关系。结果发现，谱线发生自反变时，源函数只能向日珥内增加，理论上讲，中心源函数可以是边缘的＞１．０～∞倍。

一个土墩日珥的D3线光谱分析Ⅰ-D3线特征及其计算

198 4年 5月 5日太阳东边缘土墩日珥的Hα单色像和D3线被观测到了。D3发射线由两部分组成 :主成分和致宽成分。本文利用双层模型方法对该土墩日珥的 1 7条D3发射线成功地进行了计算 ,给出了D3线的计算结果。计算结果表明 :日珥的D3发射线主要由热的多普勒致宽和微观湍流致宽所致 。

一个土墩日珥的D3线光谱分析Ⅱ-活动边缘和土墩日珥的物理特性

根据 1 984年 5月 5日土墩日珥D3线的拟合结果 ,本文分析了该土墩日珥的物理特性。结果发现 ,形成活动边缘的物质呈间歇性抛射 ,抛射物质的密度、温度在观测前期有显著变化 ,湍流速度异常之大 ,达 30km/s。土墩日珥的物理特性较一般 ,其D3线可用微观湍流 3～ 8km/s和低温 50 0 0～ 80 0 0K解释。

1984年10月18日日珥的光谱分析(Ⅱ)

在文[11]工作的基础上,本文进一步用完全线性化方法和N-LTE理论半经验模型来计算1984年10月18日日珥的各种物理参数。经过分析得到如下结论: 一、在求日珥谱线的多普勒半宽Δλ_D时,完全线性化方法比经典的半宽法精度高。 二、本文应用文[9]的N-LTE计算程序计算了同日珥观测轮廓相符合的半经验模型,得到日珥电子温度T_e和氢原子密度n_H在日珥内的分布及钙元素的含量。结果得到,该日珥中心附近的温度约为5900K,温度从中心向表面增加;日珥内湍动速度为5.5～6.5公里/秒;氢原子的平均密度(?)_H=3.8×10^(11)cm^(-3)。日珥中钙元素主要由一次和二次电离钙组成,且n(CaⅢ)》n(CaⅡ)。 三、本文由观测的谱线辐射总能量求出氢原子柱密度按能级的分布,并将此结果与局部热动平衡(LTE)和非局部热动平衡(N-LTE)计算结果加以比较,得出:日珥中氢原子在较低能级处于N-LTE状态,在高能级接近LTE状态。