太阳新浮现活动区射电辐射的观测研究

Newly emerging active region refers to active region which can be observed by the telescope on the ground or in the space. They provide a good opportunity to study the emergence and the development of the active region, and the transport and accumulation of energy which released by the solar eruption. Our project here is mainly based on the database which obtained by the Chinese Spectral Radioheliograph (CSRH) and the Chinese Solar Broadband Radio Spectrometer (SBRS), and combined with data at other wavelength to study the radio emission aurae at the early period of the active region emerging and the solar eruptions, estimate the magnetic field and temperature and density of the palsma in solar corona. This can improve the study of the solar eruption model and radio emission machine, and then help for the forcast of solar activities.

新浮现活动区是早期浮现过程能被地基或空基望远镜观测记录的活动区。它是研究太阳磁场浮现、演化以及爆发事件能量来源和积累的极佳样本。本项目主要利用我国射电宽带动态频谱仪和新一代厘米-分米波太阳射电日像仪的观测数据，结合其他波段的观测资料，通过对新浮现活动区的射电辐射和其他多波段的联合观测研究，寻找并尝试归纳新浮现活动区浮现早期以及爆发事件发生前的射电先兆的观测特征及规律，研究活动区演化过程中日冕物理条件的演化，从而阐述活动区演化过程中能量的储存机制、爆发性活动的触发机制以及能量的释放机制，为进一步理解太阳爆发事件的物理本质,并进一步准确进行太阳活动和空间天气预报提供可靠依据。

太阳射电观测所得到的射电辐射信号能提供有关辐射源区的等离子体温度、密度、磁场、以及高能过程等丰富的物理信息。随着MUSER开始进行常规观测，结合怀柔射电频谱仪的观测数据，对活动区浮现早期、耀斑先兆期以及耀斑期间射电辐射的演化和各种爆发进行研究，将对我们进一步理解太阳表面各种活动现象的物理本质提供观测依据。本项目主要计划利用我国射电宽带动态频谱仪和MUSER的观测数据，结合其他波段的观测资料，重点研究新浮现活动区的演化过程，爆发事件发生前的射电先兆的观测特征及规律，以及太阳爆发事件中射电爆发的特征以及与其相关的能量释放和粒子加速过程。在项目主要研究内容的大框架下，项目组成员的研究工作主要在两个方面展开。第一方面是基于怀柔太阳射电频谱仪和捷克Ondrejov射电频谱，项目组进行了如下研究：1.在多个太阳耀斑事件中发现在耀斑爆发前1-4分钟内，存在多种微波频谱精细结构的爆发，其中包括以振荡周期为0.1-0.3秒为主的微波准周期性快速脉动结构、尖峰结构和点状微波强爆发现象。同时利用GOES的软X射线流量观测，发现许多耀斑在开始前，存在周期为8-30分钟，持续时间为1-2小时的甚长周期脉动结构现象（Preflare-VLP），而且越强的耀斑出现这种甚长周期脉动结构的几率越高。耀斑前兆期的这些观测特征可以为耀斑预报提供参考；2. 研究了发生在耀斑爆发初始时刻的斑马纹型的强爆发现象（其微波辐射强度是耀斑爆发峰值期间的宽带连续谱爆发的最大强度的4-5倍）。发现在耀斑发生的初始时刻，磁场重联在耀斑源区的一个很小的区域中首先发生，加速粒子产生大量非热电子，同时对附近等离子体迅速加热；3.对微波III型爆对的统计研究给出了其各种物理参数的分布规律，并通过个例分析研究，对爆发源区的物理参数进行了详细诊断，发现源区的等离子体密度、温度、磁场强度和源区空间尺度在出现微波III型爆对事件期间几乎没有显著变化。同时，尽管频漂率相差大约一个数量级，但是向上运动的电子束与向下运动的电子束几乎具有相近的能量，这表明它们很可能是由类似的加速机制在一个很小的源区里被加速的；4. 通过统计研究按形成机制将斑马纹分成三大类型。第二方面，积极参与MUSER数据的定标和分析，同时通过合作研究，分析了美国VLA观测到的2012年3月10日的耀斑事件的射电成像数据。基于这一数据分析的工作仍在进行。