日冕物质抛射在整个日地空间的传播研究

We propose to investigate the propagation and heliospheric consequences of coronal mass ejections (CMEs) in the frame of the Sun-Earth connection by exploiting multipoint remote sensing and in situ observations. The proposal has a threefold aim: (1) to constrain CME Sun-to-Earth propagation using coordinated heliospheric imaging, radio and in situ observations; (2) to compare different techniques with which to determine CME kinematics in interplanetary space; (3) to investigate crucial physical processes governing CME propagation and interaction with the heliosphere. To achieve these goals, we use coordinated wide-angle imaging, radio and in situ observations from STEREO, Wind and ACE. Our approach and analysis techniques include identification of Earth-directed CMEs from wide-angle imaging and in situ data, geometric triangulation of imaging observations, frequency drift of radio type II bursts, and comparison with in situ measurements. With the completion of the tasks above, our study will provide an important database of geoeffective solar events to the community, evaluate a triangulation concept for future CME observations and operational space weather forecasting, and determine key factors controlling CME propagation from the Sun to the Earth. The overall outcome of this project will include both improved utilization of available data for science analysis and forecasting and a significantly improved picture of CME Sun-to-Earth propagation.

本项目拟运用多卫星遥感观测和太阳风就地测量来研究日冕物质抛射在整个日地空间的传播及其日球层效应。其研究目的有三重：（1）结合日球层宽视场成像、行星际二型射电暴、太阳风就地观测来约束日冕物质抛射在日地空间的传播；（2）比较用于测定日冕物质抛射运动学的不同方法；（3）研究日冕物质抛射在日地空间传播以及跟日球层相互作用的关键物理机制。为达到这一研究目标，我们使用STEREO、Wind、ACE卫星的日球层宽视场成像、射电、太阳风就地的联合观测，从这些数据中全面的鉴定出朝向地球传播的日冕物质抛射事件，研究手段包括成像观测的几何三角测量法、行星际二型射电暴的频率漂移、与就地太阳风观测的比对等。本项目预期在太阳风暴日地空间的传播研究上取得突破性进展，并向国内国际同行提供一个重要的具有地磁效应的太阳风暴数据库，对未来太阳风暴观测和实用性的空间天气预报发展一些切实可行的策略和方法。

本项目运用多卫星遥感观测和太阳风就地测量来研究日冕物质抛射（CME）在整个日地空间的传播及其效应。主要研究内容为：结合日球层宽视场成像、射电、太阳风就地观测来约束CME在日地空间的传播；比较用于测定CME运动学的不同方法；研究CME在日地空间传播以及跟日球层相互作用的关键物理机制。本项目在太阳活动源区特征、太阳风暴传播和相互作用、地磁响应等方面取得了一系列具有国际影响力的原创性成果。发表 SCI 期刊论文 20 篇（标注了基金委项目批准号），其中第一作者论文5篇、通讯作者论文11篇、其他合作者论文4篇，另外还有几篇第一／通讯作者论文处于评审中。(注：因本人不熟悉基金委标注规则，在2014年发表的2篇第一作者论文和1篇通讯作者论文没有标注基金委项目批准号（包括发表在Nature子刊的超级太阳风暴工作），虽然这3篇论文与本项目很相关，但在此仍然按照规定没有包含进来。) 相关工作对理解太阳爆发的触发机制、行星际传播及其空间天气效应具有重要意义，在空间天气预报方面具有重要应用前景。在美国地球物理学会（AGU）秋季年会组织专题会议3次，收到10多次国际学术会议特邀报告邀请。培养6名研究生，毕业博士研究生1名，出站博士后1名。项目执行期间，本人获得中国科学院青年科学家奖、赵九章优秀中青年科学奖、中国青年科技奖、入选首届中国科学院-美国科学院空间科学青年领军人物论坛、国家空间科学中心银质荣誉奖章等。