日冕动力学的射电频谱成像研究

The Coronal dynamics includes all kinds of solar eruptions which occur in the vast space from solar chromosphere to corona, such as solar flares, CMEs and eruptive filaments, the violent motion of plasmoids, energetic particles’ acceleration and transportations, and the related radiations. This project plans to apply the broadband dynamic radio spectral imaging observations at frequency of 0.40-15.00 GHz obtained by the new generation Chinese Spectral Radio Heliograph (CSRH) to study the solar coronal dynamic processes. In this study, we also plan to utilize the observations obtained from the Chinese Solar Broadband Radio Spectrometers (SBRS), SDO/AIA, SDO/HMI, Hinode, and other telescopes. The scientific problems include the diagnostics of chromospheric and coronal magnetic fields, solar eruptions, the formation mechanism of solar radio imaging spectroscopic fine structures. From these studies, we may get some new scientific discoveries, and can provide much more reliable proofs for the prediction of the disastrous space weather events. These studies will enhance greatly the research level of Chinese solar radio astronomy.

日冕动力学问题包括发生在从太阳色球到日冕广大空间中的各种太阳爆发现象、等离子体团的运动和各种非热高能粒子的产生和传播，以及与上述问题相关的各种辐射过程。本次研究计划重点围绕我国新一代厘米-分米波射电日像仪（CSRH）在0.40-15.00GHz频段的宽带动态频谱成像观测数据，同时结合中国宽带动态频谱仪（SBRS）的高分辨率频谱观测数据、国际最新的卫星多波段成像观测数据对从太阳色球到日冕的广大空间范围内发生的动力学过程进行研究，主要研究太阳色球-日冕磁场诊断和太阳爆发源区的射电频谱成像。通过这一研究，将获得新的物理发现，为日地空间灾害性天气事件预报提供最可靠的依据，并全面提升我国太阳射电天文学的研究水平和在国际上的影响力。

本项目重点围绕我国新一代厘米-分米波射电日像仪（即明安图射电频谱日像仪，MUSER）在0.40-15.00 GHz频段的宽带动态频谱成像观测数据，结合中国宽带动态频谱仪（SBRS）高分辨率频谱观测数据、卫星多波段成像观测数据对从太阳色球到日冕的广大空间范围内发生的动力学过程及相关物理机制进行研究。本项目主要获得了如下成果：（1）在2014-2019年期间共获得83个太阳爆发事件在频率为0.40-15.00 GHz频段的高时间分辨率的太阳射电频谱图像；（2）通过理论研究，建立了基于太阳射电观测的日冕磁场诊断的基本方法及流程，并利用MUSER观测数据获得了日冕磁场图像；（3）基于上述太阳射电频谱图像，并结合SBRS和其他卫星多波段观测数据，对太阳日冕动力学过程进行研究，在太阳爆发源区诊断、前兆、粒子加速机制以及空间天气预报研究等方面取得了新成果。上述成果可为日地空间灾害性天气事件预报提供可靠依据，极大地提升了我国太阳射电天文学的研究水平和在国际影响力。在国内外学术期刊发表了研究论文93篇，其中包括SCI论文67篇，EI论文3篇，中文核心期刊论文15篇，在国内外学会会议上做邀请报告24个，组织国内外学术研讨会10次。本项目已经基本完成预定目标，并为后续研究奠定了坚实基础。