太阳X射线耀斑活动区的一些特征

对ISEE-3人造卫星在1980年5月—1981年8月中,观测到的48个X射线耀斑进行了分析,发现其中有1/3是在6个活动区中重复爆发的.研究这部分X射线耀斑的物理性质与所在活动区的黑子面积、活动区类型及磁结构的关系,得到了一些结果:(1)发生在同一活动区中的X射线耀斑,其硬X射线峰值积分流量及谱硬度与活动区黑子面积成正相关;(2)多次爆发X射线耀斑的活动区全部具有δ型磁结构;(3)发生在不同活动区中的X射线耀斑,其物理特征与所在活动区的面积大小无明显关系.由此可以认为,活动区磁场梯度的大小,亦即活动区电流的大小,在爆发耀斑的过程中具有决定性作用.此外,还用电流环模型从理论上讨论了上述特征.     

AR5395活动区演化的周期性

观测资料分析表明,AR5395活动区演化具有周期性的特征,软X射线峰值流量F变化周期为24.3小时,X射线耀斑出现率N_x,具有12.2小时的周期性,活动区黑子群面积S_x的变化呈现24.4小时的周期。这3个周期变化量的相位关系表明:(1)X级耀斑往往发生在黑子面积减小的位相;(2)在1个周期内,黑子群面积达到最大值约需16小时,恢复到大耀斑前水平约需8小时;(3)在X级大耀斑前约12小时,小级别耀斑出现率达到峰值。分析显示,AR5395活动区似乎工作于大耀斑能量储存—释放—储存周期性循环的极限状态之中。      

同无黑子耀斑相协的微波爆发机制的探讨

1980—1984年期间,我们在云南天文台9375MHz,3653MHz和2902 HHz三个波段的射电观测资料中,查到11组微波爆发与无黑子耀斑相伴随。本文研究了这些爆发与耀斑的大气层高度,射电爆发类型以及通过落进峰值流量-时间图的位置,确认出爆发机制是活动区中作麦克斯韦分布电子的热轫致辐射。     

SMY和第21太阳周期间地磁及太阳活动特点的分析

本文比较第17—21太阳周黑子数、地磁A_p指数、各周极大年≥2级耀斑数、磁暴数及第一、二、三大磁暴情况;分析了≥2级耀斑数及磁暴的分布。21周3级耀斑对应磁暴比例低于19、20周,Ⅳ型及米波射电爆发是产生磁暴的重要条件。进一步分析了21周最大磁暴、最大射电爆发引起的磁暴,最严重的电离层短波通讯干扰及有明亮物质抛射的大耀斑、双带大耀斑引起的磁暴等典型例子。最后对SMY期间22个无黑子耀斑作了分析,它们可能引起中小幅度的磁暴。      

1980年7月14日耀斑和磁流浮现模型

本文利用云南天文台耀斑H_α巡视观测、活动区白光照相及速度场资料,结合SMM的X射线资料和北京天文台的射电观测资料,对1980年7月14日日面3B级大耀斑进行了综合研究。对照耀斑过程的磁流浮现(EMF)模型,我们分析了活动区的形态变化特征,估算了耀斑释放的磁能、耀斑过程的特征时间及耀斑爆发时加速的电子总数和加速电子的平均能量。结果表明:(1)耀斑过程的EMF模型与观测结果基本符合,可以认为EMF模型能够较好地说明耀斑的物理过程。(2)根据对速度场资料及耀斑产生位置的分析,初步认为电流片可能位于速度中性线与磁中性线的交点处及其附近,或速度中性线与暗条的交点处及其附近[3]。(3)观测和计算表明,硬x射线爆是由电流片中加速的高能非热电子所产生,而软X射线爆则由耀斑区的高温等离子体的热轫致辐射所产生。      

1986年2月太阳的高活动I活动区4711的演化和特征

本文使用太阳黑子、磁场、Hα色球、10.7cm射电及软X射线流量等观测资料,对太阳活动谷期的高活动区4711(SESC编号)从光球、色球和日冕三个方面做了综述.指出该活动区演化过程的特征是:(1)黑子群在主要发展阶段呈一个紧密的结构复杂的强磁区;(2)两次大的太阳爆发均发生在黑子群面积衰减阶段的初期;(3)黑子群的转动可能是活动区日冕加热和耀斑活动的主要供能机制;(4)色球暗条的频繁活动是爆发的先兆;(5) 10.7cm射电辐射和软X射线辐射的逐日流量有彼此不重合的双峰.      

掀起太阳神秘的面纱

太阳是我们唯一能观测到表面细节的恒星,我们直接观测到的太阳的大气层,从里向外分为光球、色球和日冕三层。就总体而言,太阳是一个稳定、平衡、发光的气体球,但它的大气层中有些地方却时常产生剧烈的运动,如黑子群的神秘出没、日珥的变化、耀斑的爆发。     

硬X射线爆发的Hα特征

对50个Ha耀斑检查表明:1.有硬X射线爆发(HXRBS)的耀斑,其Ha的线宽均超过4?,HXRBS对应的Ha耀斑核(在Ha+2?处,J_耀斑核/I_背景≥1.15)至少有两个,它们分处于磁场正负极性区;2.Ha耀斑开始较早, Ha耀斑核(kernel)的强度峰落后HXRBS的峰(spike)数秒,峰与峰之间有很好的对应关系; 3.Ha耀斑核,当HXRBS峰值计数率大于1000时,掩盖黑子半影,峰值计数率小于200时,不掩盖黑子半影。      

耀斑脉冲相离子电离的弛豫过程

观测表明:在耀斑前活动区上空的日冕中普遍存在低温的磁环结构, 其中一些这种磁环结构的温度在105K以下;同时, 耀斑脉冲相存在非常迅速的加热过程.本文在这些观测事实的基础上, 提出了一个太阳耀斑爆发时离子电离的模型, 并由这一模型研究了耀斑时离子电离的弛豫过程.在太阳宇宙线的源物质来自高色球层的条件下, 得到了与观测结果符合得较好的太阳耀斑能量离子的平均电荷及其电离态分布.      

太阳耀斑可能的储能过程

本文讨论了太阳活动区和黑子区的无力场的演化。文章分析了无力因子随时间变化的运动学含义,讨论了太阳耀斑具体的储能过程,给出了静力学无力场讨论太阳耀斑储能过程的局限性。最后,又提出了一种子午流场的储能过程。将这些"磁能的储存过程"与"适当的不稳定性导致的爆发过程"相结合起来讨论,就有可能来研究太北北阳耀斑的许多特征。      

1984年5月21日耀斑环珥的Hα-SSHG观测研究

利用云南天文台太阳光谱分光照相仪(Hα-SSHG),拍摄了1984年5月21日边缘耀斑环珥的Hα光谱资料,结合Hα色球观测资料给出了该事件的发展过程和色球、光谱的形态特征。定性地探讨了该耀斑环内的宏观物质运动.用提出的双环系模型能较好地解释观测结果.      

第21～24太阳周4类空间天气事件爆发特征统计分析

对第21～24太阳周不同等级的太阳X射线耀斑事件、太阳质子事件、地磁暴事件及高能电子增强事件的爆发频次特征进行统计，结果表明:太阳周耀斑爆发的总数量与该太阳周的黑子数峰值呈正比，耀斑总数、X级耀斑事件数与峰值的相关系数分别为0.974，0.997；太阳质子事件主要发生在峰年前后1～2年，约占总发生次数的80%，峰值通量大于10pfu （1 pfu=1 cm-2·sr-1·s-1）的质子事件中，84%伴有耀斑爆发，并且主要伴随M或X级耀斑，少量伴随C级耀斑，峰值通量大于1000pfu的质子事件中，98%伴随M或X级耀斑，并且以X级耀斑为主；第21，22，23和24太阳周发生地磁暴最频繁的时间分别在1982，1991，2003年和2015年，分别滞后黑子数峰值时间3年、2年、2年和1年；72%的高能电子增强事件发生在太阳周下降期，24%的高能电子增强事件发生在太阳周上升期.      

22太阳活动周的δ黑子群与X级X射线耀斑

用２２太阳活动周的２２１个δ黑子群（从１９８６年至１９９１年），研究δ黑子群的特性，δ黑子群与Ｘ级Ｘ射线耀斑（ＸＸＦ）之间的关系。１．证实了Ｔａｎｇ，Ｚｉｒｉｎ和Ｌｉｇｇｅｔｔ的发现，所有δ黑子群源于二个偶极黑子区，由其中之一的前导黑子与另一的后随黑子相互渗透而构成；在δ黑子的极性分界线上，磁场是强烈地剪切的，同时还找到了许多δ黑子解体的事例，这点与Ｚｉｒｉｎ（１９８７）的结论相悖，δ黑子的解体是     

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—6.6×1012A, 因扭绞产生的自由能贮存为0.44—1.11×1032erg.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.      

1986年2月4日AR4711拱形双带黑子暗条系激活的分析

根据1986-02-04AR47ll由观测所确定的物理参数和特征值,采用电动力学方法数值计算该活动区中两个拱形黑子暗条在大耀斑爆发前的动力学演化过程.结果表明:(1)以旋涡黑子为标志的光球物质旋转运动和以暗条下方磁力线强剪切为特征的剪切运动引起暗条电流增加和背景磁场变化,电流和磁场的相互作用导致暗条向上运动,大耀斑爆发前暗条的上升速度达26km／S;(2)背景场位形对暗条整体动力学行为有很大影响,AR47ll在7×104km高度范围内场强随高度似乎按指数规律衰减.      

基于PCA方法对太阳活动区主要参量的分析

太阳耀斑与太阳质子事件的发生通常与太阳活动区存在非常密切的关系, 对这种关系的深入分析有助于太阳耀斑和太阳质子事件预报模型的建立. 本文利用主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)方法对1997-2010年太阳质子事件所在活动区的主要参量进行分析, 选取的参量包括黑子磁分类、 McIntosh分类、太阳黑子群面积、10.7 cm射电流量、耀斑指数、质子耀斑位置和软X射线耀斑强度. 结果得到81个太阳活动主成分得分值排序(得分值代表每个事件的强弱), 与太阳质子事件峰值流量、太阳黑子年均值以及10.7 cm射电流量年均值的对比显示相似度非常高, 表明主成分得分值一定程度上可以反映太阳活动的强弱规律.      

太阳耀斑硬X射线高能时延和辐射展宽

本文从耀斑高能电子束流与太阳大气相互作用产生硬X射线辐射的基本事实出发,根据观测资料,提出了一个流量与能谱同步变化的注入源函数模型,研究太阳大气(靶物质)密度对耀斑硬X射线时间响应.理论计算与观测事实基本一致.主要计算结果如下:高能时延与辐射展宽是耀斑硬X射线轫致辐射时间特征的二种表现,硬X射线发射区的太阳大气密度越低,高能时延与辐射展宽效应越明显,二者之间存在显著的相关性.      

聚焦太阳

<正>太阳是太阳系的主宰,是与我们息息相关的一颗恒星。天文学家在将望远镜指向天上的星星的时候,当然不会忽视最近的目标——我们的太阳。太阳望远镜就是专门用于太阳观测的望远镜。太阳看上去很平静,实际上活动现象十分复杂,诸如米粒组织、黑子、日珥、耀斑、谱斑、冕洞、物质抛射等都发生在局部区域,这些现象有的发生在光球     

基于太阳10.7 cm射电流量的全日面耀斑预报方法

太阳耀斑是一种重要的太阳爆发活动现象,表现为近乎全波段的电磁辐射增强。统计表明,太阳活动水平越高,太阳爆发越频繁,耀斑爆发的概率越大。利用1975-2007年10.7 cm流量与耀斑爆发的统计关系,建立了一种可行的全日面爆发耀斑概率的预报方法,能够实现C,M,X三种级别的耀斑在全日面爆发的概率预报。通过2008-2016年的观测数据,对模型进行了预报性能的评估,得到模型对C,M,X级耀斑发生概率的预报误差均较小,Brier评分误差分别为0.113,0.087,0.012;模型的预报性能均比平均模型有提高,对C,M,X级耀斑发生概率预报的Brier技巧评分分别为0.250,0.106,0.012。在2008-2016年未来1天耀斑预报的模型实测中,模型的预报效果与中国科学院空间环境预报中心的预报效果相当,这说明该模型在实际的空间环境预报中切实可行。     

日面耀斑环中物质的运动

利用云南天文台1980年7月14日3B级双带耀斑的光学观测资料,以及SMM卫星对同一耀斑的X射线观测结果,讨论日面耀斑环中物质的运动规律。先比较耀斑Hα象和X射线象的日面位置,根据投影效应确定耀斑环的高度;然后从理论上估算由于耀斑环中物质下落,所形成的耀斑活动区视向速度的分布。所得结果与观测资料基本相符。