数据驱动的太阳爆发日冕过程模拟研究

Coronal mass ejection (CME) is one of the main drivers of space weather, so it is an important topic for space weather. To improve our understanding of CME, it is necessary to acquire knowledge of the solar eruptive and propagation into corona, this is important to further understand the formation and evolution of interplanetary disturbance. Recently, SOHO, STEREO, SDO satellites observations provide us a chance to continuous tracking the observed CME from its early eruptive to its propagation into corona space. In this project, we will present a new solar disturbance model based on magnetic field data by nonlinear force-free field model or active region observation data. We will analyze the evolution of three-dimensional magnetic field (specially the evolution of south magnetic field), velocity field, energy transport and the characteristics of shock of solar eruptive from photosphere to corona space, and study the dynamic mechanism and propagation characteristics in corona space.

日冕物质抛射（Coronal Mass Ejection，CME）是空间天气的主要驱动源之一，因此它是空间天气的一个研究重点。而对CME的认识首先需要了解它是如何从太阳爆发并传播到日冕空间的，这对进一步认识行星际扰动的形成和演化很重要。而SOHO、STEREO、SDO等卫星的观测为我们提供了能够研究CME的初始爆发并连续追踪其在日冕空间的发展变化的机会。这里我们的目的是建立一个基于非线性无力场模型反演的磁场数据或活动区观测数据的扰动模型，发展新的太阳风暴的扰动模式，分析太阳爆发事件从光球到日冕空间的三维磁场的发展（特别是南向磁场分量的变化）、速度的变化、能量的转换和激波的特征等，研究日冕物质抛射的动力学特征和日冕空间的传播特性。

日冕物质抛射（Coronal Mass Ejection，CME）是空间天气的主要驱动源之一，因此它是空间天气的一个研究重点。而对CME的认识首先需要了解它是如何从太阳爆发并传播到日冕空间的，这对进一步认识行星际扰动的形成和演化非常重要。而SOHO、STEREO、SDO等卫星的观测为我们提供了能够研究CME的初始爆发并连续追踪其在日冕空间的发展变化的机会。本项目针对太阳活动区，以SDO/HMI矢量磁图为输入，采用数据驱动的活动区发展模型 （DARE）模拟研究活动区爆发的物理机制，分析了活动区核心内的大尺度电流片的形成及其内重联导致的磁能快速释放过程。这种接近真实的日冕爆发从源头到爆发的模拟为研究日冕抛射起因提供了合理的解释。然后以DARE模型得到的磁通量绳结构作为三维MHD日冕-行星际发展模型（MHD-GCHE）的初边界条件用于追踪磁通绳的发展传播，并分析太阳爆发事件从光球到日冕空间的三维磁场的发展、速度的变化和激波的特征等，研究日冕物质抛射的动力学特征和日冕空间的传播特性。这种以观测数据为驱动的新的扰动模型为我们提供了一种研究日冕物质抛射事件爆发及传播的新方法，具有改善空间天气模型的潜能。