日冕物质抛射驱动的激波在内日球层中的结构、传播和膨胀

Shocks driven by coronal mass ejections (CMEs) have significant space weather effects, but their propagation and evolution in the inner heliosphere as well as the physical mechanisms are not well understood. We propose to investigate CME-driven shocks systematically, combining different techniques with multi-spacecraft wide-angle heliospheric imaging observations, multi-point observations of interplanetary type II radio bursts and in situ solar wind measurements at different locations. The primary goal is to clarify the three-dimensional structure, propagation and expansion of CME-driven shocks in the corona and interplanetary space and how much the shocks affect the inner heliosphere. This project will provide a significantly improved picture of CME-driven shocks and shed light on energetic particle acceleration and space weather effects associated with the shocks.

日冕物质抛射驱动的激波具有重要的空间天气效应，但其在内日球层中的传播和演化过程及其物理机制尚未明确。本项目拟结合多卫星的宽视场成像、多卫星的行星际II型射电暴观测、多点的太阳风就地测量以及不同分析方法之间的比对，来系统的研究日冕物质抛射驱动的激波，旨在阐明它们在日冕和行星际空间中的三维结构、传播和膨胀过程以及对内日球层的影响。本项目预期在日冕物质抛射激波研究上取得实质性进展，促进解决日冕物质抛射激波传播与演化这一关键科学问题，并可提高我们对激波高能粒子加速和空间天气效应的理解。

日冕物质抛射（CME）驱动的激波具有重要的空间天气效应。目前对CME激波在日冕和行星际空间中的传播和演化过程及其物理机制，仍然所知甚少。本项目联合多颗卫星的成像数据、多点的太阳风就地测量和行星际II型射电暴观测，来研究CME激波的三维结构、传播和膨胀、以及对内日球层的影响。..本项目在相关方面取得了一系列具有国际影响力的原创性成果：（1）揭示了CME激波的三维结构与演化；（2）揭示了与CME激波相关的空间天气新现象及地磁暴强度上限；（3）提出超级太阳风暴研究新思路；（4）揭示了CME激波与高能粒子释放的关系；（5）揭示了快CME及其激波行星际传播的统计规律；（6）揭示了日冕波动的传播以及与CME驱动激波的关系；（7）揭示了CME激波在不同条件下的动理学特性等。在国际权威SCI期刊发表原创性论文22篇（含1篇接受），其中第一作者4篇，通讯作者15篇。..研究成果对理解太阳风暴和激波、空间天气研究和预报具有重要意义，在国际上引起了很好的反响。国际上关于CME驱动激波的研究工作仍然比较少（特别是激波成像），本项目的研究工作可以为CME激波及其空间天气效应研究提供基准。本项目的研究工作也为空间天气预报和将来太阳风暴观测提供新的策略和新的方法，在空间天气预报、空间探测等方面具有重要应用前景。..入选科技部“中青年科技创新领军人才”，被中组部从中择优纳为国家“万人计划”科技创新领军人才；获得中国科学院朱李月华优秀教师奖；以项目唯一完成人获得北京市自然科学奖二等奖。项目执行期间，2位研究生获得博士学位，4位研究生获得硕士学位。收到多次国际学术会议特邀报告邀请，与美欧重要研究机构进行交流与合作。