太阳耀斑过程中的磁场变化研究

《太阳耀斑过程中的磁场变化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、StudyonthemagneticfieldchangeduringsolarflaresbyPuWangDirectedbyProfessorMingdeDingDepartmentofAstronomyNanjingUniversityMay2011SubmittedinpartialfulfilmentoftherequirementsforthedegreeofPhDinAstrophysicsIIIIIIMIIqlIIIIIItlllllllIIlY2377742毕业论文题目：太阳耀斑过程中的磁场变化研究天体物理专业2

2、004级硕士生姓名：王璞指导教师(姓名、职称)：丁明德堂握摘要太阳耀斑是太阳等离子体大气中磁场自由能的快速释放过程，其涉及到很多复杂的物理现象，包括磁场的快速重联、能量传输、等离子体的不稳定性、高能粒子的加速和传播、耀斑大气辐射和动力学变化、物质的运动和抛射等。另外，耀斑是空间灾害性天气的主要扰动源。因此，对于耀斑过程的研究具有重要的理论和现实意义。本文通过观测分析，对于耀斑的磁场特性以及演变机制进行了研究和探讨，其主要的研究内容如下：第一章中，我们简单介绍了太阳耀斑的研究历史、一般特性和分类情况，对于耀斑的观测研究进行了简单归纳

3、，同时对耀斑的模型以及能量释放和传输过程进行了必要的描述，最后对于太阳耀斑期间的磁场的变化及相关研究以及进展进行较详细的介绍。第二章中，我们利用SOHO／MDI全日面磁图以及夏威夷太阳天文台提供的矢量磁图分析研究了2002年7月26日发生在NOAA10039和NOAAl0044活动区的3个连续的M级耀斑事件，报告了与之关联的突然的磁流变化。我们将活动区划分为一定数量的小矩形区域用以确定与这三个连续耀斑相关联的磁流演变的具体时间。在研究磁流突变时，我们首次分析了磁场突变区域的谱线轮廓。第三章中，我们描述了2005年1月24日发生的X

4、7．1级耀斑在耀斑上升相出现的收缩过程，该耀斑对空间天气产生剧烈的影响而出名a采用Low(1982)提出的非线性无力场模型以及将线性无力场外推至复杂活动区的方法，我们定量地描述了在任意给出的位置，剪切极小的磁环具有较小的高度和水平尺度。这个结论验证了磁能释放导致的太阳日冕中剪切磁环的分解过程伴随着耀斑环的收缩。第四章中，我们利用多波段资料分析了2005年1月15日发生在NOAA10720活动区的一个X2．6耀斑事件，介绍了该耀斑的几个特性：耀斑开始前出现Ha远区增亮；耀斑带的分离运动呈现前慢后快两个阶段，而且硬x射线增亮发生在耀斑

5、带的快速分离阶段；磁中性线附近出现快速的横向磁场增强。这几个特性均支持类似耀斑tether-cutting模型所提出的两步重联的思路：耀斑能量释放开始于核心区域的两个不同系统的剪切磁环重联，该重联形成长的爆发磁绳，拉升上面的日冕磁力线引起第二步的重联。最后对本文的工作做了一个总结并对后续工作进行了展望。关键词：太阳耀斑；磁场；谱线轮廓THESIS：StudyonthemagneticfieldchangeduringsolarflaresSPECIALIZATION：AstrophysicsPOSTGRADUATE：PuWangM

6、ENTOR：ProfessorMingdeDingAbstractSolarflaresareduetosuddenreleaseoffreemagneticenergyinthesolaratmo—sphere．Itisinvolvedwithmanycomplicatedphysicalprocesses，includingfastmag。neticreconnection，energytransportation，plasmainstability,accelerationandpropa。gationofenergetic

7、particles，radiationanddynamicsoftheflaringatmosphere，massmotionsandejections，andSOon．Solarflaresarethemainsourceofdisaetrousspaceweather．Inthisthesis，wemainlyusegroundandspaceobservationstostudythemagneticfeaturesandthechangesduringthesolarflares．Themaincontentsareasf

8、ollows：InSection1，wemakeabriefintroductiontotheresearchhistory,commonfea-turesandclassificationofsolarflares．Wealsomakeanece