太阳超级活动区向量磁场演化

The property of solar superactive regions (SARs) is often recognized to represent the most significant characteristics of solar activity of each solar cycle. It is known that a large number of disastrous space weather events are generated by SARs. Before the launch of Solar Dynamics Observatory (SDO), the lack of the continuous vector magnetograms had been led to failing to study the evolution of the vector magnetic field characteristics of SARs. The successfully launched SDO provides us with a unique opportunity to study the dynamic evolution of the vector magnetic field characteristics of SARs. This project aims to use the data of SDO、STEREO and Huairou Solar Observatory Station to perform case analysis and statistical study on (1) the vector magnetic field evolution of SARs in solar cycle 24, (2) the characteristics of SARs triggering major solar activities, and (3) the process of the formation of SARs and the predictability of SARs. Exploring the evolution characteristics of vector magnetic field of SARs can help to understand why SARs are extremely active and provide the application basis for predicting the disastrous space weather events.

太阳超级活动区的特点往往代表了一个太阳活动周中太阳活动最显著的特征。很多灾害性空间天气事件都是由超级活动区产生的。SDO卫星发射之前，由于缺乏连续的向量磁场观测数据，因此无法研究超级活动区向量磁场的长期演化特征。SDO卫星的成功发射则为我们研究超级活动区的向量磁场动态演化特征提供了契机。本项目拟利用SDO、STEREO和国家天文台怀柔太阳观测站数据进行个例分析和统计研究（1）第24太阳活动周超级活动区的向量磁场演化特征、（2）超级活动区触发强太阳活动的规律和（3）超级活动区的形成过程以及超级活动区的可预报性。该项研究有助于理解超级活动区之所以超级的原因，可以为灾害性空间天气预报提供应用基础。

太阳超级活动区的特点往往代表了一个太阳活动周中太阳活动最显著的特征。很多灾害性空间天气事件都是由超级活动区产生的。SDO卫星发射之前，由于缺乏连续的向量磁场观测数据，因此无法研究超级活动区向量磁场的长期演化特征。SDO卫星的成功发射则为我们研究超级活动区的向量磁场动态演化特征提供了契机。本项目利用第21-24太阳活动周太阳总辐射流量、太阳黑子数、X级耀斑数据和超级活动区数据分析了第24周太阳活动水平。通过分析发现，目前为止本太阳周仅有5个超级活动区。从超级活动区数目来看，24太阳周是一个活动非常弱的太阳周。在此基础上，利用SDO数据研究了本太阳周超级活动区的磁场特征，研究发现本太阳周超级活动区的磁场特征符合22和23太阳周超级活动区特征规律，但其综合磁场参数和耀斑指数相比22和23太阳周要低。此外研究了超级活动区的磁浮现和非势演化，以及超级活动区的大尺度连接，发现本太阳周超级活动区都存在明显的磁浮现或者磁对消，且主要的磁浮现或者磁对消引起的通量变化和最大通量变化速率大约分别为(5-20)×10^21 Mx和10^17 Mx s^(-1)。虽然本太阳周的超级活动区的强剪切面积都比较大，但他们的总光球自由磁能密度却非常小。除AR 12192之外，其他超级活动区都通过磁环与周围的活动区密切连接，组成活动穴。