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太阳风暴的综合研究

强烈的太阳活动事件,如耀斑、日珥爆发、日冕物质抛射(CME)等,常引发X射线暴、粒子暴和等离子体物质的快速抛出,它们会在地球空间引起各种效应,如磁暴、电离层暴、热层暴和高能粒子暴等等.太阳风暴是指剧烈太阳活动释放巨大能量和物质的现象.它常引发日地空间环境的急剧变化,对空间和地面的技术系统产生严重的干扰和破坏,是空间天气学研究的重点之一.本文主要以分析观测资料为主,同时通过物理模型和数值模拟,对太阳风暴中相关现象以及太阳风暴预报方法进行了研究.本文的主要工作概括如下:1.太阳风暴预报方法研究.把每次具体空间天气事件的状态分析—“望诊”与定量预报—“切脉”结合在一起,提出了用于预报太阳风暴到达地球的时间及其引起的磁扰大小的两步法.以2003年10月28日和29日的两次特大太阳风暴(激波)事件为预报试验对象,第一步,“望诊”,对太阳源表面磁场分布、行星际闪烁观测资料和ACE卫星观测的联合分析表明,源表面的大尺度磁位形造成了激波相对于爆  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)
中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)

日地扰动事件的统计分析及相关预报方法的综合研究

太阳瞬变爆发活动,如太阳耀斑、射电爆发、日冕物质抛射等,是造成行星际扰动及相应非重现性地磁扰动的主要原因,具有强烈的地球物理效应,是空间天气学研究的重要内容。本文以观测资料的统计分析为主,在积累大量样本事件的基础上,进行太阳爆发活动、行星际扰动和相应地磁扰动的相关性分析及相关预报方法的研究,对影响太阳暴及其产生的行星际太阳风暴能否到达地球、何时到达地球及其引起地磁暴强度的因素进行了综合研究。搜集了1997.2-2002.8期间347个伴随有II型射电暴发生的太阳耀斑事件,研究了太阳爆发活动的观测特征及大尺度日球电流片位形对相应激波能否到达地球的影响。统计结果表明:(1)到达地球的行星际激波最可能起源于日面上东经10度到西经30度之间区域;(2)行星际激波的地磁效应关于源区位置分布存在东西不对称性,大的地磁暴事件多由起源于日面中心附近和西半球的事件触发,同时发现大扰动事件的地磁效应具有更显著的东西不对称性,最容易触发大磁暴的扰动源...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

《天文学报》2021年02期
天文学报

耀斑大尺度电流片的湍流耗散和能谱分析

磁重联在宇宙的许多动力学现象中都是非常核心的过程.磁流体动力学(MHD)数值模拟是研究磁重联过程以及相应物理图像的一种很有效的手段.通过不同的参数组合,来研究MHD数值模拟中磁雷诺数和空间分辨率对磁重联率、数值耗散和能谱分布的影响.对得到的数据进行分析后,发现磁雷诺数对磁重联率和能谱分布有一定的影响.磁雷诺数越大,磁重联过程进入...  (本文共18页) 阅读全文>>

《天文学报》2020年04期
天文学报

冕流电流片的白光和紫外观测研究

日冕电流片是日冕磁重联发生的主要区域,这一过程将磁能转化为等离子体的热能和动能.通过选取大角度光谱日冕仪(Large Angle and Spectrometric Coronagraph, LASCO)的白光与远紫外日冕成像光谱仪(Ultraviolet Coronagraph Spectrometer, UVCS)的紫外观测,研究了2003年1月3日观测到的冕流电流片. LASCO C2白光数据显示电流片中的等离子体团在视场中可从60 km·s~(-1)加速至340 km·s~(-1),加速度为60 m·s~(-2);假设视向深度为0.3–1.5 R⊙,得到所研究电流片在UVCS狭缝高度处的平均电子数密度约为(1.52–7.60)×10~7cm~(-3).对沿UVCS视场狭缝分布的[...  (本文共14页) 阅读全文>>

《空间科学学报》1960年30期
空间科学学报

电流片的形成

采用二维三分量的耗散磁流体力学模型,对由于光球层的剪切运动引起的四极磁场内电流片的形成过程进行数值模拟.结果表明,磁分隔线在磁场的演化过程中起...  (本文共9页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

多电流等离子体中的磁岛链不稳定性

磁重联是指磁力线拓扑结构的重新排列,是等离子体中的一个重要自组织过程。在磁重联过程中,通过加速或加热等离子体,系统可以将自身储存的磁能转化为等离子体的动能。地球磁层、太阳耀斑的演化过程都伴随有磁重联现象,并且这一现象被认为会发生于繁星的形成过程中。发生于太阳系中的一些有关磁重联事件的典型时间尺度证明了快速重联的存在。近年来,在磁重联理论中的重要进展为快速磁重联的发生机制提供了更加具有说服力的解释。其中之一就是磁岛链不稳定性的解释。当等离子体伦德奎斯特数(S)超过临界值时,这一超级阿尔芬不稳定性将发生在被拉长的电流片上。由于磁岛链的形成、发展、聚集、以及喷射,使得大尺寸的电流片最终被分解,这一现象被认为是形成快速磁重联的一种可能机制。在过去的20年,大量的磁岛链从空间、天体物理到磁约束实验室等离子体中被观察到,并且有关磁岛链的许多特性可以直接被数值模拟结果所证实。然而,以前许多有关磁岛链的数值模拟工作中更多的关注于对重联的研究,因...  (本文共106页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院大学(中国科学院云南天文台)
中国科学院大学(中国科学院云南天文台)

太阳暗条形成和爆发的高分辨观测研究

对暗条的研究是当前太阳物理研究中最热门的前沿课题之一。近年研究发现日冕物质抛射(CME)同暗条爆发密切相关,而且暗条爆发往往伴随着双带耀斑的开始。因此对于暗条的分析研究,不仅能够让我们探讨暗条本身的活动现象,也将有助于我们更深入的了解CME和耀斑等爆发活动的物理本质。SDO卫星自2010年升空开始,为我们源源不断地提供了全日面、多波段和高时空分辨率的连续观测,以及光球视向磁场和矢量磁场等磁场数据。这为我们筛选、获取以及分析研究暗条事件提供了可靠的数据基础。云南抚仙湖太阳观测与研究基地NVST望远镜已经为我们提供具有更高时空分辨率的观测数据。利用太阳动力学天文台(SDO)和新真空太阳望远镜(NVST)的高质量观测数据,我们对暗条的形成和爆发做了较为详细的研究。到目前为止所取得研究进展主要有:(1)通过观测活动区两个交叉暗条的爆发过程,对暗条爆发产生的耀斑双带、耀斑后环、电流片、磁岛、日冕物质抛射(CME)作了详细的研究;首次报道了...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>