日冕物质抛射及其对地效应的整体行为研究

This project will study the properties and evolution of coronal mass ejections (CMEs) and associated solar activity at solar cycle timescale, try to find the relationship between properties and long term behaviour of CMEs and associated solar activity（filament, magnetogram, low-latitude solar activity et al.）, understand the initiation and evolution of CMEs, look for clues as to why long term behaviour of CMEs and some solar activity (butterfly diagram, the phase relation between high latitude solar activity and low latitude solar activity, hemispheric variation in solar activity et al. ) is different, providing scientific basis for predicting CME occurrence...This project will also analyze, from the point of view of geomagnetic activity, the long-term behavior of CMEs, seek for the important parameter that controls the geoeffectiveness of CMEs and response of geomagnetic indices to the change in solar activity, understand the response, providing scientific basis for predicting the geoeffectiveness of CME and identifying the cause and effect chain of disastrous space weather .

通过研究日冕物质抛射（CME）及其相关太阳活动的活动周分布特征和长期行为，从整体上把握CME的活动周分布特征及其长期行为与其它太阳活动（全日面暗条、全日面磁图、低纬度太阳活动等）之间的关联，试图从物理上进一步理解CME在日面的发生和演化规律、明确CME的长期行为和一些太阳活动的整体行为（蝴蝶图、高低纬太阳活动的相位关系、太阳活动的南北半球行为等）不同的深层次原因，为从物理上预报CME的发生提供科学依据。.从地磁活动的角度出发来研究CME的整体行为，寻找CME导致地球空间环境灾害性事件严重程度的决定性因素，及地磁活动对太阳变化的时空响应，并试图进一步理解这些时空响应的物理内涵，为CME地磁效应的预报和日地空间灾害性扰动过程因果链模式的建立提供科学基础。

1. 前人的研究结果表明太阳活动向上的演化效应决定了太阳活动指数间相位的超前或滞后，即：光球的太阳活动指数超前色球的太阳活动指数，色球的太阳活动指数超前日冕的太阳活动指数。我们研究了1996年到2010年日冕物质抛射（CME）能量、黑子面积及耀斑指数的相位关系，发现：1）耀斑（日冕）指数明显超前黑子（光球）面积。2）CME（日冕）能量和黑子（光球）面积几乎同相位；低纬CME（日冕）能量轻微超前黑子（光球）面积；高纬CME（日冕）能量明显滞后黑子（光球）面积。3）CME（日冕）能量明显滞后耀斑（日冕）指数；低纬CME（日冕）能量轻微滞后耀斑（日冕）指数；高纬CME（日冕）能量明显滞后耀斑（日冕）指数。我们得到的结果不支持前人的结论。.2. 考虑到24周的日面活动水平比较低，可以更准确的确定CME的日面源区，所以24周给了我们一个更好的机会研究CME与其他太阳日面活动的关系。我们逐个确定2010年6月到2011年6月SOHO LASCO观测的1647个CME的日面源区，发现45%的CME只和宁静暗条爆相关；27%的CME只和太阳耀斑相关；19%的CME既和活动区暗条爆相关又和耀斑相关；9%的CME只和活动区暗条爆相关。我们首次发现：24周将近一半的CME来自宁静区，是23周相应结果的2倍到3倍。.3. 近期的研究发现大黑子和小黑子的时间演化行为、周期行为等不同。于是，我们调查研究了1983年5月到2014年9月NGDC耀斑列表中C，M和X级耀斑的时间演化行为，发现不同级别耀斑的时间演化行为也不同，有趣的是较高能耀斑和小黑子的时间演化行为相似，而较低能耀斑和大黑子的时间演化行为相似。.4. 不同等级耀斑的周期行为也不相同：（1）并不是所有类型耀斑的周期都出现在活动周的极大相位附近：在22周，有更多的C级耀斑周期集中在下降相；在23周，有更多的X级耀斑周期出现在下降相；（2）C级耀斑周期的多少和其活动周振幅并不成正比；而M和X级耀斑周期的多少和相应级别耀斑活动周振幅成正比。（3）我们推测在25周M和X级耀斑的个数将会比24周多。.以上这些研究，有助于理解CME与其它太阳活动之间的物理关联，太阳活动周的物理机制，为更准确的预报太阳活动水平及CME的发生提供一定的科学依据。