太阳线性无力场评注和快速傅氏分析法的应用 被引量：3

1

作者 宋慕陶 张延安 《天文学报》 CSCD 北大核心 2004年第4期361-380,共20页

首先对30年来用无力场计算太阳活动区磁场方法作了一些评注,特别研究了线性无力场解中的几个误区.提出了准线性无力场方法并探讨了快速傅氏变换在线性无力场计算中的应用.以2000年9月15日NOAA 9165活动区磁场为例,应用3种不同的方法计... 首先对30年来用无力场计算太阳活动区磁场方法作了一些评注,特别研究了线性无力场解中的几个误区.提出了准线性无力场方法并探讨了快速傅氏变换在线性无力场计算中的应用.以2000年9月15日NOAA 9165活动区磁场为例,应用3种不同的方法计算出磁力线走向,然后同紫金山天文台赣榆观测站观测的精细Hα图形对比. 展开更多

关键词 力场 线性 磁场 准线 图形 分析法 太阳活动 紫金山天文台 NOAA 快速傅氏变换

下载PDF 职称材料

磁弧剪切动力学和日珥的形成 被引量：2

2

作者 宋慕陶 《天体物理学报》 CSCD 1989年第1期46-59,共14页

日珥的观测显示存在着强的磁场剪切分量,本文研究了剪切在日珥形成中的积极作用。首先计算一个二维偶极势场当脚根受对称剪切后产生怎样的物理现象。作了三种情形的数值模拟。计算表明产生蘑菇状流动是个普遍规律,在某些条件下将形成弧... 日珥的观测显示存在着强的磁场剪切分量,本文研究了剪切在日珥形成中的积极作用。首先计算一个二维偶极势场当脚根受对称剪切后产生怎样的物理现象。作了三种情形的数值模拟。计算表明产生蘑菇状流动是个普遍规律,在某些条件下将形成弧顶凹陷。为了说明蘑菇流的物理起因,我们探讨了演化初期的线性渐近解。保留一阶量下导出了剪切速度W_z和磁场剪切分量B_x的解析解,对二维流动V_x,V_y求出了近似解:流的振幅随时间指数增长。对于弧顶凹陷,给于了定性的说明:磁浮力-(1/c)J_xB_x和形变阻尼力(1/c)J_zB_x之间的相互作用导致弧预变平凹陷,并把剪切区磁力线打开成为开场。弧顶凹陷是形成日珥的重要条件。冕弧加热量的略微减小,产生初始的热不稳定性,在凹陷处物质凝聚温度降低,弧脚根处因色球受蒸发而流入的物质沿管上升进入弧顶陷阱,加剧了热不稳定性,物质进一步变密,温度再降,最终形成了日珥。 展开更多

关键词 太阳 日珥形成 磁弧剪切 弧顶凹陷

下载PDF 职称材料

紫金山天文台HαCCD图像实时采集和处理系统

3

作者 郑兴武 徐翔 +2 位作者 宋岵庭 胡福民 宋慕陶 《紫金山天文台台刊》 北大核心 1997年第2期97-110,共14页

本文介绍了由南京大学天文系和紫金山天文台研究人员共同开发的HαCCD图像实时采集和处理系统。给出该系统硬件结构、软件各部分的功能、图像文件格式以及使用方法。

关键词 HαCCD 图像探测器 图像采集 图像处理 天文观测

下载PDF 职称材料

3个太阳活动区中的水平和垂直电流与耀斑的关系

4

作者 季海生 宋慕陶 +1 位作者 张延安 宋淑敏 《天文学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期247-256,共10页

对3个超级活动区(大的δ型黑子群)NOAA5395、6659、6891中的电流分布作了系统计算;利用己发表的计算方法,首次用于实际活动区的水平电流分布;给出了电流与耀斑核的关系.将这种关系分为两类:密切相关和准相关,并同时给出了统计结果.结果... 对3个超级活动区(大的δ型黑子群)NOAA5395、6659、6891中的电流分布作了系统计算;利用己发表的计算方法,首次用于实际活动区的水平电流分布;给出了电流与耀斑核的关系.将这种关系分为两类:密切相关和准相关,并同时给出了统计结果.结果显示:1)对于垂直电流和水平电流来说,密切相关率分别是29％和10％,准相关率分别是50％和30％;2)有些耀斑核与两种电流都相关,而大多数只与其中一种相关;3)与两种电流都不相关的耀斑核只占6％左右;4)两种电流起互补作用,因而对于预报耀斑具有一定的作用.通过分析还发现,磁场剪切强的地方相应于强的垂直电流,而磁中性线附近纵向磁场梯度大的地方相应于强的水平电流. 展开更多

关键词 垂直电流 太阳 活动性 磁场 耀斑 水平电流 黑子

下载PDF 职称材料

磁弧剪切动力学的一个精确解 被引量：1

5

作者 宋慕陶 吴式灿 《天体物理学报》 CSCD 1990年第3期267-276,共10页

我们在文[1]里对磁弧剪切作了数值解,得到了剪切速度ω和磁场B_z的分析解,但对二维速度(u,v)的振幅占δ′/ζ仅有只依赖于时间的近似解。本文在密度为常数条件下得到了磁弧剪切在线性演化阶段的较精确的解析解,比较了密度为常数和密度... 我们在文[1]里对磁弧剪切作了数值解,得到了剪切速度ω和磁场B_z的分析解,但对二维速度(u,v)的振幅占δ′/ζ仅有只依赖于时间的近似解。本文在密度为常数条件下得到了磁弧剪切在线性演化阶段的较精确的解析解,比较了密度为常数和密度重力分层两种情形下的数值解,证实当β(=气压/磁压)很小(量级为10^(-2))时两者差别不大,因此本文结果近似可用于密度不为常数的实际太阳大气中的磁弧剪切动力学过程。解析解的主要结果是导出振幅δ′/ζ的高度依赖关系:随着时间增加,振幅δ′/ζ随高度下降越来越慢。这导致磁弧顶越升越高而脚根基本上不朝外移动,这样闭合的磁弧将有可能逐渐变为开场。 展开更多

关键词 磁弧剪切 MHD 闭场 开场 精确解

下载PDF 职称材料

一个黑子群“碰撞”和活动区复合的观测例子 被引量：1

6

作者 李碧强 宋慕陶 胡福民 《天文学报》 CSCD 北大核心 1994年第1期44-50,T004,共8页

本文用赣榆站所拍得的精细色球资料研究了１９９０年１０月两个活动区的复合过程，在缺少适时准确的磁图条件下，我们以ＫｉｔｔＰｅａｋ磁图为背景，巧妙运用Ｚｉｒｉｎ－Ｐｒａｔａ法则，剖析了此两区的发展过程。发现：１）所谓黑子... 本文用赣榆站所拍得的精细色球资料研究了１９９０年１０月两个活动区的复合过程，在缺少适时准确的磁图条件下，我们以ＫｉｔｔＰｅａｋ磁图为背景，巧妙运用Ｚｉｒｉｎ－Ｐｒａｔａ法则，剖析了此两区的发展过程。发现：１）所谓黑子群“碰撞”不仅包含了两黑子群因迁移运动逐渐相互靠拢、接触，还包含了新生磁流在两群边界处浮现生长以及原黑子的衰没，２）随看“碰撞”的发生，被“碰”黑子的磁流迅速衰减，这时在接触边界处，Ｈａ形态变化迅速，相隔２４小时左右的照片难以证认形态的同一性。３）在“碰撞”区可能产生较多的耀斑，４）１０月２９日发生的大宁静暗条的激活可能与该两群“碰撞”复合有关。 展开更多

关键词 黑子群 碰撞 活动区 复合过程 耀斑

下载PDF 职称材料

太阳的磁绳暗条和一个Ⅲ_b级耀斑 被引量：1

7

作者 张延安 宋慕陶 季海生 《天文学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期236-241,T001,T002,共8页

2000年9月14-18日在紫金山天文台赣榆观测站观测到太阳上有一个中小型活动区,黑子面积不大,但有一个奇特的活动区暗条,16日产生了一个Ⅲb级耀斑,有较强的地球物理效应.计算该区的磁结构,结果发现此磁绳状暗条与磁中性线附近低磁弧系相关... 2000年9月14-18日在紫金山天文台赣榆观测站观测到太阳上有一个中小型活动区,黑子面积不大,但有一个奇特的活动区暗条,16日产生了一个Ⅲb级耀斑,有较强的地球物理效应.计算该区的磁结构,结果发现此磁绳状暗条与磁中性线附近低磁弧系相关,磁场在磁绳附近有强剪切,QSL分析显示三维磁重联能够在暗条附近出现,这可解释大耀斑的形成. 展开更多

关键词 磁绳暗条 太阳 耀斑 MHD 黑子 QSL分析

下载PDF 职称材料

计算的磁拓扑界线与耀斑相关性 被引量：1

8

作者 李碧强 宋慕陶 胡福民 《天文学报》 CSCD 北大核心 1996年第4期437-442,共6页

本文利用赣榆站所取得的色球精细结构资料，并采用了前苏联强磁场资料，逐日计算了１９９０年１０月１３日至１６日复合活动区ＮＯＡＡ６３０９在色球层的磁拓扑界线，并与色球精细结构资料作了比照，发现：亮谱斑或亮耀斑核均是位于界... 本文利用赣榆站所取得的色球精细结构资料，并采用了前苏联强磁场资料，逐日计算了１９９０年１０月１３日至１６日复合活动区ＮＯＡＡ６３０９在色球层的磁拓扑界线，并与色球精细结构资料作了比照，发现：亮谱斑或亮耀斑核均是位于界线上，或紧邻它．这个结果支持“重联是耀斑在释放能量时的主要过程，而重联发生在磁场的拓扑界面上”的观点． 展开更多

关键词 磁拓扑界面和界线 色球精细结构 耀斑

下载PDF 职称材料

太阳异极性磁区的相互入侵 被引量：1

9

作者 宋慕陶 张洪起 《天体物理学报》 CSCD 1990年第4期354-365,共12页

我们在文[1]的启发下,计算了磁中性线附近异极性磁区相互入侵(或挤压)引起的等离子体动力学问题。气体初态取用流行的宁静太阳光球色球大气模型,即非等温的密度指数变化的重力分层大气。采用Lagrangian格式数值求解自洽的MHD方程,这可... 我们在文[1]的启发下,计算了磁中性线附近异极性磁区相互入侵(或挤压)引起的等离子体动力学问题。气体初态取用流行的宁静太阳光球色球大气模型,即非等温的密度指数变化的重力分层大气。采用Lagrangian格式数值求解自洽的MHD方程,这可使入侵力学变得直观明显——磁场随流体而运动。我们的新结果是入侵流动在光球低层产生出强的水平磁场(即强的横向场),但光球高层和色球低层的磁结构却变化不大,有力地支持了文[13]提出的光球色球里可能出现磁流体力学间断面的概念。入侵确实在磁中性线附近建立了电流片,但这电流片主要在光球低层,其量级和观测一致。另外还显示垂直下降运动也可能导致异极磁区的入侵。尽管在MHD^1方程里包含了电阻耗散和热传导流,但计算证明它们对入侵力学影响不大,热传导的作用只是使气体温度分布逐渐趋于宁静太阳分布(尽管高度变了)。 展开更多

关键词 太阳 相互入侵 磁场 观测 异极性

下载PDF 职称材料

色球垂直加热和水平加热

10

作者 宋慕陶 《天文学报》 1984年第3期224-233,共10页

本文用湍动波应力张量的各向异性,探讨了阿尔文湍动在一磁力管内引起的效应。在磁场为无力场并略去流动和热传导条件下导出管内一维定常流应遵从的方程。本文的计算结果可合理地解释谱斑观测事实:谱斑的密度和其周围的同量级但略高,温... 本文用湍动波应力张量的各向异性,探讨了阿尔文湍动在一磁力管内引起的效应。在磁场为无力场并略去流动和热传导条件下导出管内一维定常流应遵从的方程。本文的计算结果可合理地解释谱斑观测事实:谱斑的密度和其周围的同量级但略高,温升约几百度,而水平加热模型可解释"谱斑桥"的超额温度。对于宁静区现象——亮结构常是垂直场强处,暗丝则对应于水平场占优势的地方——可认为是磁场强度不同引起对波的吸收差异造成的。 展开更多

关键词 方程 致冷 定常 制冷 谱斑 磁化力 磁场强度 太阳大气 色球 磁场位形 有质动力 湍动

下载PDF 职称材料

NOAA6361活动区现象分析

11

作者 刘庆忠 胡福民 宋慕陶 《天文学报》 CSCD 北大核心 1995年第3期294-300,T001,共8页

本文分析了ＮｏＡＡ６３６１活动区中的一些现象，发现该活动区在衰亡阶段经历了两次同极性黑子的复合过程，复合后的黑子本影间均有光桥存在，观测结果倾向于支持Ｐａｒｋｅｒ１９７９年提出的黑子多磁流管模型，１４日复合后的黑子本... 本文分析了ＮｏＡＡ６３６１活动区中的一些现象，发现该活动区在衰亡阶段经历了两次同极性黑子的复合过程，复合后的黑子本影间均有光桥存在，观测结果倾向于支持Ｐａｒｋｅｒ１９７９年提出的黑子多磁流管模型，１４日复合后的黑子本影还顺时针方向旋转了约７０度角，从半影纤维的同样顺时针旋转可以认为：该黑子的半影磁场并非是普遍认为的简单的本影磁场的发散部分。我们还观测到另外两个比较有趣的现象：①δ黑子中的ｐ极性黑子从δ黑子中分离，引起δ黑子中ｆ极性黑子的拉长和旋转，产生本活动区最大的一个ＩＩ／Ｍ级耀斑；②活动区中一新浮磁流的ＡＦＳ（ＡｒｃｈＦｉｌａｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ），有和经典的新浮黑子相异常的现象。离带观测显示，ＡＦＳ左脚跟红移运动，而右脚跟紫移运动。 展开更多

关键词 同极性黑子复合 异常运动 黑子 活动区

下载PDF 职称材料

在重力分层的太阳大气中磁流浮现的数值解

12

作者 宋慕陶 张洪起 《天体物理学报》 CSCD 1992年第1期63-74,共12页

为了解释太阳观测中磁流浮现形成活动区的主要特征——AFS弧顶的上升运动和弧脚的下沉运动,谱斑,Ellerman炸弹等,我们采用了MHD-Lagrangian数值模拟法计算了重力分层(压力密度指数递减),太阳大气中同基底磁场反向和同向的磁偶极子从光... 为了解释太阳观测中磁流浮现形成活动区的主要特征——AFS弧顶的上升运动和弧脚的下沉运动,谱斑,Ellerman炸弹等,我们采用了MHD-Lagrangian数值模拟法计算了重力分层(压力密度指数递减),太阳大气中同基底磁场反向和同向的磁偶极子从光球下浮出时产生的动力学演化过程.计算证明:反向的偶极子会导致流体产生会聚和下降运动,为了能让反向偶极子浮出必须适当增压,演化的结果形成电流片,因而有可能引起如Ellerman炸弹等小型爆发现象.还证明了:在浮现处一定产生加热增温,即导致谱斑发亮现象.在弧顶气体是上升运动,速度小;弧脚处气体作下降运动,速度较大,这主要是重力分层气体压力密度非均匀引起的,和Brunt-Vaisala振动有同一的起因.我们还模拟了通常活动区形成时的初期现象:1500高斯强磁偶极子浮进100高斯的弱光球色球基底场时产生的动力学现象.计算表明:为了不致产生激波必须减压浮出,即类似于黑子降温式的浮现,浮现时间应是小时的量级,浮现后确实在色球里导致强的电流片,当这电流片升至低日冕后,会成为Heyvaerts,Priest等人期望的耀斑发生源,因而浮现过程有可能是耀斑储能和触发机理之一.另外我们利用计算结果试解释了北京天文台怀柔站的磁流浮现资料,即文[1]和文[2]的一些分析结果。 展开更多

关键词 太阳 大气 磁流浮现 数值模拟

下载PDF 职称材料

对“文[1,2]"评论的答复

13

作者 宋慕陶 张延安 《天文学报》 CSCD 北大核心 2006年第1期67-68,共2页

对“关于太阳线性无力场评注和快速傅氏分析法的应用的评论”一文,提出一些看法和补充,以增进对无力场计算太阳磁场问题的进一步的认识．

关键词 太阳 磁场 太阳 日冕 方法 数值

下载PDF 职称材料

一类偶发物质抛射事件的观测和数值模拟物理解释

14

作者 张延安 宋慕陶 +1 位作者 季海生 黄光力 《天文学报》 CSCD 北大核心 2003年第2期126-138,共13页

研究了2000年紫金山天文台赣榆观测站观测到的在太阳上7个中小抛射事件,认为它们的特点是不伴随发亮现象,长1—2.5万公里,宽3—5千公里,寿命3—7分钟,产生在弱磁场处远离大黑子的地方。用一维沿磁弧流动的流体力学方程的数值模拟来解释... 研究了2000年紫金山天文台赣榆观测站观测到的在太阳上7个中小抛射事件,认为它们的特点是不伴随发亮现象,长1—2.5万公里,宽3—5千公里,寿命3—7分钟,产生在弱磁场处远离大黑子的地方。用一维沿磁弧流动的流体力学方程的数值模拟来解释这种抛射,结果显示,与Suematsu等和Shibata等模拟计状物和日浪不同,不是激波或反弹激波将光球色球密度量级的物质推向日冕,而是重联后的连续物质流动形成这类抛射的,大约5分钟的演化,即可达到流体力学稳定解。 展开更多

关键词 偶发物质抛射 数值模拟 物理解释 太阳观测

下载PDF 职称材料

几个活动区精细H_α结构的物理浅析

15

作者 吴蓓 宋慕陶 胡福民 《天体物理学报》 CSCD 1994年第2期178-184,共7页

本文利用紫金山天文台赣榆站太阳精细结构望远镜拍得的高分辨率色球Ｈ_α照片，分析了三个典型活动区。文中利用并检验了七十年代获得的磁图推导法则，应用自己的数值模拟知识和Ｚｗａａｎ对ＡＦＳ系新浮流区概括的特征，参考七十和九... 本文利用紫金山天文台赣榆站太阳精细结构望远镜拍得的高分辨率色球Ｈ_α照片，分析了三个典型活动区。文中利用并检验了七十年代获得的磁图推导法则，应用自己的数值模拟知识和Ｚｗａａｎ对ＡＦＳ系新浮流区概括的特征，参考七十和九十年代总结的有关耀斑和ＥｌｌｅｒｍａｎＢｏｍｂ的出现规律，逐日分析活动区发展，定出其内部的中性线位置，提出简单和复合中性线的区分，由ＡＦＳ系和亮谱斑同时出现判断新浮流区，从近离带图找等离子体不稳定点，从远离带图找普遍的磁场流场分布，由Ｈ_α结构的综合迹象推测磁场变化。总结出有关活动区Ｈ_α结构、磁场及等离子体性质关系的几点启示。 展开更多

关键词 太阳活动区 精细结构 磁场

下载PDF 职称材料

太阳黑子半影的形成和返回磁通量的来源

16

作者 刘庆忠 宋慕陶 《天文学报》 CSCD 北大核心 1997年第1期1-8,共8页

本文从无半影的黑子成长为带半影的黑子伴随着磁场强度增强和延伸运动这个观测事实出发，通过MHD数值模拟，证明了：（1）对流层内黑子中涡旋流动的自然形成；（2）仅在黑子表面附近磁矢才急速向外移动，最终形成我们观测到的半影磁场... 本文从无半影的黑子成长为带半影的黑子伴随着磁场强度增强和延伸运动这个观测事实出发，通过MHD数值模拟，证明了：（1）对流层内黑子中涡旋流动的自然形成；（2）仅在黑子表面附近磁矢才急速向外移动，最终形成我们观测到的半影磁场位形；（3）光球之上由于β迅速减少，这么小的延伸速度（0.2公里／秒）仅在β～1的光球区200公里厚的层里使磁矢有效地旋转，在约几小时至一天量级时间内将近似垂直的本影磁场向水平方向旋转，形成Osherovich所期的ReturnFlux磁位形，将注入日冕空间的本影主磁流同在色球和光球内就返回的半影磁流自然地划分开来． 展开更多

关键词 黑子 半影磁场 磁通量 数值解 太阳黑子

下载PDF 职称材料

一个中小型抛射的精细结构观测—太阳低层大气磁重联的证据

17

作者 张延安 宋慕陶 季海生 《天文学报》 CSCD 北大核心 2002年第2期155-159,T001,T002,共7页

2000年6月18日中国科学院紫金山天文台赣榆观测站观测到太阳西边缘一个小型抛射现象,寿命仅15m.不属于耀斑的后期抛射现象,可看到十分精细的螺旋结构.用低层大气磁重联提供的初速约100km/s,在略去劳伦兹力情况下,给出了准均匀密度抛射... 2000年6月18日中国科学院紫金山天文台赣榆观测站观测到太阳西边缘一个小型抛射现象,寿命仅15m.不属于耀斑的后期抛射现象,可看到十分精细的螺旋结构.用低层大气磁重联提供的初速约100km/s,在略去劳伦兹力情况下,给出了准均匀密度抛射柱所能达到的高度,和观测值一致. 展开更多

关键词 低层大气 磁重联 精细结构观测 太阳 磁流体动力学 抛射现象 耀斑

下载PDF 职称材料

太阳NOAA6891活动区磁中性线的分析

18

作者 李碧强 宋慕陶 胡福民 《天文学报》 CSCD 北大核心 1997年第2期167-174,T001,共9页

太阳活动高产区NOAA6891是一个岛型δ黑子，它有5条中性线，表现出不同的性质．其中第3条的横场比较弱，但是由于有剪切，所以有耀斑活动．而第2条中性线的横场较大，剪切得非常厉害，所以在这个区域产生了大量的耀斑，包括2个白光耀斑... 太阳活动高产区NOAA6891是一个岛型δ黑子，它有5条中性线，表现出不同的性质．其中第3条的横场比较弱，但是由于有剪切，所以有耀斑活动．而第2条中性线的横场较大，剪切得非常厉害，所以在这个区域产生了大量的耀斑，包括2个白光耀斑．正因为如此，所以要对磁场作三维分析，其中用磁场拓扑界面来分析是一种好的途径． 展开更多

关键词 磁场中性线 磁场 拓扑界面 耀斑 太阳活动区

下载PDF 职称材料

太阳活动区水平电流的估算

19

作者 季海生 宋慕陶 《紫金山天文台台刊》 北大核心 1999年第2期104-106,共3页

在非线性无力场的模型之下，我们设计出了一个估计太阳活动区水平电流的计算方法。解析解的检验表明，该方法是收敛的。

关键词 太阳活动区 无力场 电流 水平电流 耀斑

下载PDF 职称材料

紫金山天文台赣榆观测站精细结构望远镜终端系统改造及最新观测结果

20

作者 张延安 宋慕陶 +3 位作者 季海生 黄光力 张晓祥 姚大志 《天文学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期387-393,共7页

为了观测太阳耀斑高速电子轰击色球,紫金山天文台赣榆观测站将原精细结构望远镜改造为高速CCD精细结构望远镜,拍摄到局部H_α活动区．在光学系统里增加缩焦器,引进干涉偏振滤光片后,高速CCD就能记录H_α各波段的单色像．经过1999年至200... 为了观测太阳耀斑高速电子轰击色球,紫金山天文台赣榆观测站将原精细结构望远镜改造为高速CCD精细结构望远镜,拍摄到局部H_α活动区．在光学系统里增加缩焦器,引进干涉偏振滤光片后,高速CCD就能记录H_α各波段的单色像．经过1999年至2004年的反复试验和改进,目前H_α图像的空间分辨率己达1个角秒,时间分辨率为每秒钟30至40帧图像．2004年11月观测到一个M1．1级耀斑,我们将H_α紫移(H_α-0．5(?))高速图像和硬X-射线暴、射电微波暴比较,结果发现：初始的耀斑成对亮点在上升相相互靠近,特别是微波暴源也显出类似的靠近运动,以前从未观测到这种现象,它可解释为磁弧脚根沿中性线的剪切运动． 展开更多

关键词 太阳 耀斑 望远镜 技术 图像处理(高速CCD)

下载PDF 职称材料