太阳过渡区的结构与特性

太阳过渡区是位于色球与日冕之间的一个高度动态的等离子体区域。通过对太阳紫外光谱的研究发现,过渡区的主要结构是以磁场集中为特征的网络组织。首先回顾太阳过渡区的研究历史,接着从整体上介绍太阳过渡区的结构及观测特征,然后介绍过渡区各种结构和现象的主要模型和物理解释,并结合作者的认识进行必要的评论,最后对未来的研究方向提出看法。

太阳过渡区爆发事件的观测及理论研究进展

太阳过渡区爆发事件是过渡区重要的小尺度活动现象之一,常被过渡区的紫外和极紫外谱线观测到。典型的爆发事件的寿命为60～360 s,现象出现时谱线形状呈非高斯形,谱像两翼显示双向喷流结构,喷流速度大致在100 km·s^(-1),与色球局地阿尔芬速度相当。普遍认为其产生原因为小尺度快速磁重联。主要回顾了爆发事件的观测特征及其光谱学诊断方法,阐述了爆发事件的物理形成机制及与其他过渡区小尺度结构的联系,并讨论其在太阳风形成和日冕加热过程中对物质及能量输运的影响。最后对未来爆发事件的研究提出了展望。

太阳活动区活动性的模糊预测

运用模糊数学的理论和方法对太阳活动区的活动性进行了预测。为了综合评估和预测活动区的活动性,根据耀斑与黑子群特征因子间的关系,构造了隶属函数。通过数据处理与分析,得到了对活动区活动性较好的预测结果,预测的准确性＞ 95%。已成功编制了太阳活动预报的数据处理实用软件,根据黑子群的特征因子值,即刻就能得到活动区活动性的预报结果,预测结果表明模糊综合评估方法能很好地预报太阳活动。

对太阳活动区的自动监测、资料处理及研究的一些新方法

本文简要介绍我们近几年研究出的对太阳活动区自动监测、资料处理及进行研究的一系列新方法， 包括： 自动预报和扑捉太阳耀斑的发生； 快速获取太阳耀斑光变曲线的高精度方法；

太阳6659号活动区的白光耀斑

1991年6月6日我们在太阳6659号活动区观测到了一个白光耀斑.这个白光耀斑伴有强烈的H_α、X射线和射电微波发射.我们对这次自光事件作了初步的分析研究,并对它的总能量作了粗略估计.

太阳活动区光球磁场特征的量化

为有效解决太阳活动区磁场特征量化问题,对所有SOHO卫星MDI磁图预处理后,分割出日面角45°以内的活动区,分析活动区投影面积变形来源,研究建立Cosine面积校正因子,校正活动区面积,构建具有21个特征参数的活动区磁场特征量化指标体系,通过主成分分析法对量化结果计算累积方差,结合活动区10486爆发X17.2级耀斑时的磁场变化定性分析。结果表明:强梯度极性分隔线权重磁场绝对值之和R、极性分隔线长度L_(PS)、强梯度极性分隔线长度L_(sg)和强梯度极性分隔线磁场绝对值之和Φ_(PSL)能够解释活动区磁场结构变化;磁场通量绝对值总和Φ_(uns)、磁场负通量总和Φ_(-)、磁场值代数和Φ_(tot)和磁场绝对值之和的平均值Φ_(mean)能够解释活动区磁场通量变化。Φ_(PSL)为本文新构建特征参数。上述参数可有效监测耀斑爆发前后活动区磁场结构和磁场通量的变化情况,量化结果可作为耀斑、质子事件监测及耀斑预报模型输入,为开展太阳爆发活动监测预警提供技术支撑。

太阳宁静区色球磁场观测

利用中国科学院北京天文台怀柔太阳磁场望远镜，对日面中心宁静区光球和色球磁场进行了长时间的积分观测．通过对光球、色球以及色球不同层次的长时间积分的观测发现，网络磁元从光球到色球扩展不大，并且部分内网络磁元升到了色球．这些结果对描述太阳磁场的两大模型提出了挑战．

太阳活动区磁重联过程中电场加速高能电子分布的演化特征

基于活动区暗条快速上升后其下方电流片重联过程中产生强电场加速电子这一物理过程 ,解包括库仑碰撞和离子声湍动散射的Fokker Planck方程 ,获得电子分布函数的演化特征 .计算结果表明 :( 1 )当电场强度为 1— 1 0V·cm- 1 时 ,在 1 0 - 5— 1 0 - 6s可将电子加速到( 0 .1— 1 )Mev量级 ;( 2 )被加速电子近似呈幂律谱分布 ,其谱指数与耀斑脉冲相微波和硬X射线推断的电子谱指数基本吻合 .

大型太阳活动区磁场的一个模型

用时间缓变的非线性无力场模拟超级活动区 (弧岛式大型δ黑子 )的磁场位形 .这个复杂磁场包含了向量磁场的主要观测特征 :正负磁流极端不平衡性 (正负磁流之比为 1∶6) ,U形磁反变线 ,局域磁场的二极子、四极子差异性 .模拟结果可用来解释一些观测结果 :( 1 )大耀斑主要产生在U形中性线的磁性混杂区或四极子区 .( 2 )U形反变线的准双极性区几乎没有大耀斑或耀斑很小 .( 3)活动区内部的大型旋转运动和磁浮运动会导致四极子场磁拓扑分离面产生大型电流片 ,从而引起强烈磁重联 ,产生大耀斑 .计算非线性无力场方法是Woodsbury松弛法在极坐标下的自然推广 ,回避了通常的病态解问题 ,它使线性和非线性无力场解协调起来 ,有一个连续和平滑的过渡 .

太阳过渡区紫外光谱的观测与诊断

太阳过渡区是太阳色球层顶到日冕底部的大气薄层。厚度仅几百千米,但其间太阳等离子体参数变化剧烈。过渡区的辐射多为光学薄的远紫外、极紫外发射谱线和背景连续谱线。由于地球大气的吸收,过渡区紫外光谱需通过天基观测才能实现。近几十年来,星载仪器的成功发射为太阳过渡区的研究打开了新纪元。工作回顾了太阳过渡区紫外光谱的观测历史和各类星载仪器,特别介绍了近十几年几种重要的光谱仪器。详细阐述了过渡区紫外光谱的发生率、电子密度和电子温度的诊断原理。讨论了过渡区紫外谱线的形状,并以SOHO/SUMER光谱仪为例介绍了表征谱线的几种重要参量及其物理意义。

太阳活动区磁场扭绞与耀斑产率

本文以1972年10月的太阳活动区McMath 12094为范例,研究了活动区磁场扭绞与耀斑产率的关系.先在常α无力场模型假定下,以观测到的活动区光球磁场为边值,对活动区在日面中心附近4天(10月28—31日),推算出代表活动区磁场平均扭绞程度的无力因子α,从而外推出活动区在这4天的三维磁力线形态.然后以这些资料为基础,进一步讨论了活动区磁场演化特征,磁场扭绞与耀斑产率的关系,并且近似用单极场模型估算了通过活动区前导大黑子A的电流、电流密度以及因大黑子逆时针旋转造成磁场扭绞所贮存的能量.本文主要结论为:(1)活动区McMath 12094从10月27日起保持较强扭绞,10月30日达到极大,10月31日后扭绞减弱.活动区磁场扭绞的主要原因是光球中的磁流体力学作用所导致的前导大黑子A的逆时针旋转。(2)代表活动区磁场平均扭绞程度的无力因子α与活动区耀斑产率同步变化,表明活动区磁场扭绞与耀斑产率成正相关.(3)通过活动区前导大黑子A的本影电流为4.3—6.6×10~12A,因扭绞产生的自由能贮存为0.44—1.11×10~32erg.活动区中的电流密度达到0.96—1.47×10A·m^(-2).这样高的电流密度可能是该活动区高耀斑产率的重要原因.

近代建筑文化遗产的保护再利用观念——以旅顺太阳沟历史风貌区保护为例

文章以旅顺太阳沟近代历史风貌区为研究案例探讨了近代历史街区的保护方法和策略 ,提出整体性保护与真原性利用相结合的保护观念 。

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。

AR5060——具有复杂结构的大黑子但没有大耀斑发生的太阳活动区(英文)

AR5060是No.Ⅳ联测期中的第二个目标活动区。它从1988年6月25日东边缘初现到7月8日转出西边缘消失的14天中,黑子群一直保持最复杂的FKC、EKC型和最复杂的BGD磁型。6月29日黑子群面积发展到3000面积单位,是第22周以来第一群最大的黑子(更大的是1989年3月的AR5395,面积达3600单位)。该活动区的黑子群发生过强烈的运动和磁性重联。似乎具备发生强烈大耀斑的位形特征和动力学条件,可是在这期间,全球耀斑监测所观测到的120多个耀斑(据SGD)中,亚耀斑占81％,1级耀斑占15％,2级耀斑只有3个占4％,而且这3个2级耀斑的X射线级别只达到M6.5,M9.2,M3.9,没有一个达到X级。 在AR5060活动区耀斑活动高峰期的6月28日,29日,30日和7月1日这四天中,云南天文台26CM太阳望远镜观测到其中一个2B/M6.5耀斑(1988年6月29日0737UT)、几个1级耀斑和其它许多亚耀斑。从黑子群和色球单色照片上作耀斑发生点同黑子相对位置的比较,结果是出乎意料的,在结构复杂、运动剧烈的黑子群内部发生的都是小耀斑,而3个2B/M级耀斑都发生在黑子群以外只有卫星黑子浮现和消失的时期和地点。

强短波衰落事件的太阳活动区磁场位形先兆

本文利用北京天文台提供的高空间分辨率的活动区纵场磁图对1988年的18个活动区进行分析研究,以寻求强SWF耀斑的先兆.结果表明,一磁流在异极性磁流区浮现,同极性磁流合并、异极性磁流侵入和纵向磁场强度剧增4种磁位形演化与强SWF耀斑有密切关系。文中还用1988年9—10月份的25个活动区的磁图和耀斑资料佐证上面的结果。

太阳活动区上空两个微波超快速吸收现象的观测与分析

1987年5月19日世界05h50m17-05k50m25s和1986年6月29日世界时07h38m50s-07h38m58s两个罕见的微波超快速吸收现象分别出现在太阳活动区NOAA／USAF4808和5060上空的3.67GHz和4.00GHz大气层中.当云南天文台高时间分辨率射电望远镜观测到这种吸收现象时，在2.84GHz和1.42GHz大气层中出现的是尖峰辐射，两次超快速吸收现象的显著观测特征是：（1）吸收期的持续时间为20—25ms；（2）吸收的流量范围在17-215s．f.u．；（3）超快速吸收形态与快速吸收形态基本相似；（4）超快速吸收现象均叠加在秒级爆发上，秒级爆发分别为44NS和46C型；（5）相伴随的Ha耀斑分别为SF级和3B级．

1989年8月5日太阳边缘活动区之上的绿日冕线

我们观测了1989年8月5日博尔德编号5629号黑子群上方的、具有激发连续谱和明亮节点的绿日冕光谱线。根据连续谱强度估算其电子密度为3×10~9—10^(11)cm^(-3)。半宽达1.2A。不考虑湍流速度求得电子的运动温度为4—5×10~6K。沿视线方向辐射较强区域的大小是0.5×10~9cm。

太阳活动区磁场与CMEs和太阳质子事件

文中选了５ 个典型活动区， 分析了这些活动区的磁场， 与活动区相应的ＣＭＥｓ， 太阳爆发事件和太阳质子事件我们发现， 对于Ｅ ≥１０ｍｅＶ 的太阳质子事件有相应的源活动区， 源耀斑和ＣＭＥ； 活动区矢量磁场有剪切， 磁场剪切越强质子事件越强； 多数在质子耀斑发生前出现磁流浮现； 太阳１０ｃｍ 射电爆发持续时间长文中结果还佐证了Ｓｈｅａｌｙ 等的结果： Ｘ 射线耀斑的长持续时间与ＣＭＥ 的发生正相关另外，在５ 个活动区中， 有三个大耀斑发生前没有明显的磁剪切作为它们的先兆， 它们是非质子源耀斑这是Ｍｏｏｒｅ， Ｈａｇｙａｒｄ 和Ｄａｖｉｓ

研究人员的好参考书、研究生入门的好教材——《太阳活动区物理》

专著《太阳活动区物理》最近由南京大学出版社出版和发行。该专著由作者，南京大学方成院士、丁明德教授和陈鹏飞教授，以多年来的太阳物理学研究和指导研究生的科研为基础，并结合国内外太阳物理学最新研究成果编写而成的，主要阐述了研究太阳活动区和各种太阳活动现象的观测事实、基本理论、基本方法和主要研究成果。

太阳活动区磁场变化及其相关爆发的研究

太阳黑子活动和太阳爆发的研究一直是太阳物理的重点和难点.太阳黑子的形成及其磁场的演化和太阳爆发的关系存在很多秘密.太阳活动区中的磁流浮现、磁流对消和黑子运动都会对太阳高层大气产生很大的影响,导致耀斑、日冕物质抛射、日珥（暗条）、日浪等爆发,特别是对地的大的太阳爆发会给日地空间环境带来很大的影响.