太阳活动区磁运动及其相关爆发的研究

太阳光球层磁场对高层大气活动起着决定性作用，同时它也是光球层下面磁场与等离子相互作用的反映。通过利用Hinode，TRACE，SoHo，STEREO等卫星的高空间和时间分辨率的观测数据，对太阳活动区磁场演化和耀斑及CME等高层大气活动的关系进行多波段的观测研究：（1）找出太阳磁活动（新浮磁流、黑子旋转运动、磁对消等）对太阳爆发中所起的作用及在爆发过程前后起关键因素的物理量；（2）对整个太阳活动周的旋转黑子的形成、演化、以及它与太阳耀斑及其他现象的关系进行分析研究，揭示太阳高层大气中特殊磁场结构形成原因及触发太阳耀斑、CME的物理本质。（3）根据旋转黑子和耀斑及CME的统计关系，来作为太阳活动预报的可行性。（4）通过对旋转黑子的观测分析得出太阳内部等离子体运动特性。（5）利用观测和理论相结合的方法对太阳发电机和磁浮现理论进一步限制。在此基础上，更好的理解太阳爆发的物理本质及太阳内等离子运动。

本项目致力于太阳活动区的磁场演化和太阳爆发的研究。主要内容、重要结果和其科学意义如下：1. 研究了活动区磁场演化与活动区暗条爆发、太阳耀斑及日冕物质抛射之间的关系。找出了23周活动区磁场演化、暗条爆发、日冕物质抛射、太阳耀斑之间较为定量的关系，为太阳预报提供依据；2. 研究了太阳黑子数和软X射线耀斑的相位关系。太阳活动具有长的周期性，通过研究黑子数和软X射线耀斑之间的关系，可以对未来太阳周的太阳活动作一个科学的预测；3. 研究了两个相反极性和相反运动方向的小黑子碰撞引发了连续的两个M级耀斑和两个日冕物质抛射。以前我们比较注重大的黑子运动与太阳活动的关系，通过这个研究我们发现即使小的黑子碰撞也能产生巨大的能量形成大的太阳爆发；4.研究了黑子旋转、日冕中S型磁场形成和爆发之间的关系。太阳黑子旋转运动和太阳爆发有密切的关系，通过多波段观测，我们发现黑子旋转运动与暗条形成和爆发有着密切的关系，这也为太阳预报提供科学根据；5.研究发现活动区附近小的爆发就会引起活动区上层大尺度磁场的变化。太阳上各种活动是不是相互影响还没有定论，我们这个研究很清楚证明了邻近的小的太阳活动都可以对活动区有较大的影响, 为太阳预报提供一定的线索；6.研究了太阳黑子数，耀斑指数和射电流量的相位关系。太阳射电流量在20和21周和太阳黑子数没有时间延迟而在22和23周和太阳黑子数存在着明显的时间延迟。对四个太阳周来说，太阳黑子数和太阳耀斑指数之间没有规律性的相位关系；7.研究了在有引导磁场存的两种不同磁重联电流片中，电子和质子被电场加速的运动特征。8. 统计结果显示23周旋转黑子的纬度随时间的变化呈蝴蝶图分布。研究的结果表明：旋转黑子蝴蝶图南北半球之间存在着系统的时间延迟。23周旋转黑子蝴蝶图和黑子蝴蝶图之间存在着相位差,且是旋转黑子蝴蝶图滞后于黑子蝴蝶图,观测后值滞后略小于发电机模型预言的理论值。