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磁场重联是改变磁场拓扑结构并将磁场能量转化为等离子体能量的过程,该过程广泛存在于实验室等离子体物理、空间物理和天体物理现象中。在太阳大气中,磁场重联可以引起太阳爆发、加速能量粒子、加热日冕等,是太阳活动的重要驱动过程。
太阳风暴(CME)是从太阳抛向行星际空间的大尺度磁化等离子体,具有很强的空间天气效应。快速CME及其激波到达地球附近时,可能引发强烈的地磁暴。因此,理解快速CME及其激波的三维结构、在日冕和行星际空间中的传播和演化过程对空间天气来说尤为重要。
月球代表的是一类无气体天体。早期研究认为,月球的空间环境相对简单,来自太阳太阳风可毫无障碍地轰击向阳面月表,并在背阳面留下一个低密度、低压强的月球尾迹。然而,最近探测结果表明,月球虽无全球性的偶极场,但有广泛分布的月壳剩磁,称磁异常。一些磁异常的强度可达上百nT,可造成太阳风减速和偏转,从而降低达到月面的太阳风通量,换句话说,就是保护了月面。这种磁场保护结构在一定程度上类似地球磁层,且尺度小,称...
从行星逃离的带电粒子,可以是电离的行星大气,也可以是被星体反射的太阳风,它们都是行星空间环境的重要组分。它们与超声速背景太阳风的相互作用过程和效应是行星空间物理学研究的重要内容。文献中,通常用“太阳风拾取”(Solar Wind Pickup)这一术语来描述这个过程:太阳风电场加速这些带电粒子,并最终使得这些粒子随着太阳风一起运动。从动量和能量守恒的角度看,通常认为这一个过程会使得局地的太阳风丢失...
背景太阳风对于地球附近的空间环境有着重要的影响,三维磁流体力学太阳风模型是背景太阳风研究和预报的重要工具.通过太阳光球磁场数据驱动的边界条件,我们发展了一个时变的行星际三维磁流体力学太阳风模型.使用这个模型,我们模拟了2008年全年的行星际背景太阳风,分析了该年太阳风结构全球特征的演化和行星际局地观测与日冕结构间的联系.实现了一套太阳风连续参数和特征结构模拟质量的定量评估方法.对2008年模拟结果...
冕洞是太阳风高速流的源区.当冕洞出现在中低纬区域时,太阳风高速流会扫过地球并引发地球空间环境扰动,如地磁暴和高能电子暴等.在太阳活动周下降年和低年,这种类型的扰动占据主导地位.因此,冕洞高速流的到达时间、峰值时间、峰值强度和持续时间等,是空间天气预报的重要内容.本文基于2010年5月到2016年12月的SDO/AIA太阳极紫外图像以及1AU处ACE和WIND卫星的太阳风观测数据,确定了160个冕洞...
利用采自兰州市榆中县兴隆山自然保护区的油松树轮资料,建立了研究区域的树轮STD年表。并利用1960 — 2016年该区域的太阳年辐射总量资料,将油松树轮宽度与太阳年辐射总量的年际变化趋势相比较,利用Pearson分析初步探究其相关性。采用滑动相关分析等方法,探讨了研究区域油松树轮宽度与太阳年辐射总量的关系随时间的变化。结果表明:树轮宽度与太阳年辐射总量在年际上存在较为一致的...
针对1994-2011年的363例地磁急始事件,基于太阳风动压脉冲(DPP)结构自动识别算法确定是否有相应的太阳风动压脉冲结构事件与其相关联,进而针对太阳风动压脉冲结构地磁急始关联事件进行统计分析研究.研究结果显示:91%的地磁急始事件与DPP事件相关联,53%的地磁急始事件与行星际激波相关联,这表明太阳风动压脉冲结构是引起地磁急始更普遍的原因;引起地磁急始的太阳风动压脉冲结构事件约70%发生在行...
日冕物质抛射(CME)是太阳质子事件的重要源头.CME的速度和源区位置是太阳质子事件产生的重要因素.通过统计最近5年全晕CME与太阳质子事件的关系发现,速度大且源区位置距离日面上连接地球磁力线足点近的全晕CME更易引发太阳质子事件,其中速度大于1200km…-1、角距离60°以内的样本引发太阳质子事件的概率最高.对3个未引发太阳质子事件的高速全晕CME进行了详细分析,发现CME的主体爆发方向和行星...
太阳质子事件通量的预测对航天器抗辐射加固设计和航天员出舱活动具有非常重要的意义.针对一年以下的航天任务,利用经验统计方法,确认太阳活跃年和太阳平静年期间,1——365天不同时间段内 > 10MeV,> 30MeV和 > 60MeV的太阳质子事件积分通量符合对数正态分布,且通量对数的标准偏差σ和期望值μ随任务期时间的变化满足对数函数形式.以此为基础,构建太阳质子通量的中短期预报模型.该模型能够针对太...
基于太阳黑子历史数据、太阳总辐照(TSI)重构数据和实测地球表面平均温度数据(全球、陆地、海洋),利用小波分析和交叉相关分析等方法,考察了太阳活动和地表温度变化在数百年时间尺度上的周期性及相关性. 主要结果有:(1) 在所考察的时间范围内,太阳活动(包括黑子和太阳总辐照)存在4个置信度高于95%(白噪声)的主周期变化,分别为11 a周期、50 a周期、世纪周期和双世纪周期,全球温度存在64.3 a...
主要介绍太阳系内类地行星的内部结构模型研究进展。首先介绍了类地行星内部结构模型的研究方法:假定行星处于流体静平衡态,将其由球心至外沿半径方向分成一系列的同心球壳层,根据物理模型建立内部压强、质量、引力的一系列微分方程,由边界条件进行数值积分;或根据地震学、测地学、电磁学数据进行贝叶斯反演,得到内部结构模型。然后以火星为例简述了类地行星的探测情况、内部模型研究现状以及现有约束条件,如火星重力场、潮汐...
随着观测手段、理论模型和数值方法的发展,人们对各种太阳风扰动如日冕物质抛射,以及相关的空间天气效应的认识和理解越来越深入。为获取行星际背景磁场、背景太阳风参数和日冕物质抛射、激波等太阳风扰动的传播参数,人们建立发展了各种模式;在这些获取的参数基础上,建立了各种太阳风扰动的传播模式,从而为空间天气预报提供了必要的经验和理论模型支持。根据这些模式所研究和描述物理量的不同,将这些参数获取模式和传播预报模...
太阳半径是指从太阳球心到光球层外边界的距离。测量太阳半径历史悠久,系统性测量始于19 世纪,其标准值为959:6300。主要有以下几种测量方法:(1) 子午圈测量;(2) 日食和水星凌日;(3) 望远镜漂移扫描技术;(4) 等高方法;(5) 卫星角距离测量。对于太阳半径的研究,主要集中在以下三类观点:一是认为太阳半径在缩小;二是认为太阳半径基本没有变化;三是认为太阳半径变化与一些太阳活动指数有关联...
本文对太阳较差自转从1855年到1985年130年的观测和理论研究史做了回顾。回顾了天文工作者对太阳较差自转的观测和理论研究结果,其中包括纬向较差自转的表面观测和理论研究,也包括了径向较差自转(内部较差自转)以及产生较差自转的机制,稳定和演化的研究结果。在最后一节中作者还列出了在不同年代一些作者从观测和理论研究给出的太阳的纬向和径向较差自转定律的形式。The history of observat...

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