太阳耀斑的辐射动力学研究

太阳耀斑的加热和动力学过程是研究太阳活动的基础。本项目旨在通过对太阳耀斑过程的辐射动力学模拟，对耀斑的加热机制以及各种波段辐射的形成区域、特征从理论上加以解释。特别是对于太阳紫外、极紫外（UV/EUV）波段的辐射，虽然观测上已经做了不少工作，但真正系统深入的理论研究还没有完全开展起来,对于UV/EUV的形成机制目前还没有很好的解释。我们可以通过动力学的模拟，对观测结果给出理论的解释。另一方面，色球蒸发也是耀斑大气加热过程中一个重要的动力学现象。到目前为止，色球蒸发理论模型已经解释和预测了耀斑的许多观测特征，但同时也存在挑战和争议，在一些细节上与实际观测的结果还有一定的差距。我们准备通过辐射动力学的模拟，来具体研究色球的蒸发过程。通过理论计算，研究耀斑大气各个物理量的动力学演化，再结合观测，对耀斑过程有更清晰的认识。

本项目基本按照项目计划执行，目前已累计发表SCI论文6篇，这些成果中有关于辐射动力学方面的计算，也有观测结合模型进行计算的，实际执行过程中对于辐射动力学的计算还开展了更多的工作，这部分工作尚在整理中，只有关于氦线的计算已经整理并在国际会议上发表，其他结果尚未发表。观测方面主要利用了先进的卫星观测数据围绕耀斑的加热机制、冷却机制、演化情况开展了一系列工作。主要工作包括以下几个方面：（1）利用耀斑辐射动力学程序，从理论上计算了氦10830Å谱线随不同参数的响应情况。理论计算结果跟之前的观测比较吻合，谱线同时还会出现比较明显的红/蓝不对称性。（2）利用RHESSI卫星高时间、高空间分辨率资料，对2002年耀斑爆发过程中产生的尖峰结构进行统计分析，得到了尖峰事件的主要统计特性。（3）利用RHESSI卫星高时间、高空间分辨率观测对耀斑过程中的尖峰结构进行了个例分析。通过分析研究了尖峰结构的时间、谱以及空间特性。我们测量了尖峰的持续时间，能量相关的时间延迟，谱指数等，同时研究了其产生区域并与UV观测对比。 （4）分析和模拟了一个M1.0级耀斑来研究耀斑环是如何被加热以及之后如何演化的。分别从观测和理论计算的角度来研究耀斑环的加热和冷却，总体来说，短环比长环演化快，而这在观测和模拟上都能体现出来。（5）利用AIA和EIS观测对2011年2月13日的耀斑进行分析，研究其加热和动力学演化特性。我们用这两套环足点处的UV光变曲线构建加热函数,结合EBTEL模型计算了环中等离子体的演化，并讨论了造成模型和观测不符的原因。（6）耀斑EUV晚相的特性研究。耀斑的EUV晚相对应于日冕的热辐射的第二个峰值（比如铁XVI线），一般滞后于GOES的耀斑极大几十分钟到几小时不等。我们主要研究了长时间冷却效应以及利用额外加热对EUV晚相的影响。通过研究我们发现长时间的冷却过程可以很好的解释EUV晚相的存在，不过同时也不能排除额外加热效应的可能性。我们研究了EUV晚相的磁场拓扑结构。发现晚相产生于具有磁零点的热的spine磁结构里或者多极大尺度磁环里。我们同时讨论了EUV晚相通常出现在热的日冕辐射以及多数耀斑未激发出EUV晚相的原因。.另外在项目资助下，课题组成员参加国际和国内会议数次，并在国际会议上做口头报告2次，张贴报告若干次。