太阳黑子半影纤维(暗条)物理本质的研究

1、1太阳黑子半影纤维（暗条）物太阳黑子半影纤维（暗条）物理本质的研究理本质的研究答辩人: 苏江涛组其他成员：王晓帆国家天文台国家天文台国家天文台 怀柔基地怀柔基地21. 苏江涛苏江涛 副研究员副研究员 1992.91996.7 四平师范学院 获学士学位1996.71998.7 吉林油田实验中学 物理教师1998.92001.7 北京师范大学 获硕士学位 2001.92004.9 国家天文台 获博士学位 2004.9至今 国家天文台 2. 王晓帆王晓帆 国家天文台国家天文台 在读博士在读博士 申请人简历申请人简历 3课题申请负责人科研经课题申请负责人科研经验验 从事过太阳磁场的观测和理论定标 太阳

2、磁活动现象的研究 负责怀柔太阳观测基地太阳磁场观测工作 主要科研的目标和方法主要科研的目标和方法在怀柔太阳矢量在怀柔太阳矢量磁场磁场和空间高分辨率矢量磁场和空间高分辨率矢量磁场观测的基础上，观测的基础上，诊断太阳磁活动基本特性和规律诊断太阳磁活动基本特性和规律 参加全日面光学和磁场监测系统研究，获参加全日面光学和磁场监测系统研究，获2007年度军队科技进步一等奖一次年度军队科技进步一等奖一次（15人人中排第中排第13）。4发表论文情况发表论文情况(1) Su, J.T. and Zhang, H.Q., 2004, Sol. Phys., 222, 17(2) Su, J.T. and Zha

3、ng, H.Q., 2004, ChJAA., 4, 365(3) Su, J.T. and Zhang, H.Q, 2005, Sol. Phys., 226, 189(4) Su, J.T. and Zhang, H.Q, 2005，IAUS, 226, 221S (5) Su, J.T., et al. 2005, ApJ, 630, L101 (6) Su J.T., et al., 2006, ApJ, 649, L141(7) Su, J.T., et al. 2007, Advances in Space Research, 39, 1723 (8) Su, J.T., et a

4、l. 2007, Sol. Phys., 242, 53(9) Su, J.T. and Zhang, H.Q. 2007, ApJ, 666, 559(10) Su, J.T., et al. 2008, Sol.Phys., 252, 55 (11) Su, J.T., et al. 2009, ApJ, 697, L103 国际邀请报告一次（国际邀请报告一次（2009新加坡举行的新加坡举行的Asia OceaniaGeosciences Society） 20042004年以来，课题申请负责人发表学术年以来，课题申请负责人发表学术SCISCI论文论文1 15 5篇，篇，会议文集会议文集2

5、 2篇，共篇，共1 17 7篇。篇。SCISCI第一作者第一作者1111篇。篇。5项目研究意义项目研究意义 在高分辨率的太阳观测中，半影纤维是太阳黑子的重要组成部分。但是到目前为止，人们对半影纤维究竟是磁对流现象，还是纤细磁流管现象，一直争论不休。本项研究试图从磁流管的特性上认识半影纤维的物理本质！6本项目研究背景本项目研究背景半影纤维的两个主要模型：半影纤维的两个主要模型：(1)把半影纤维看成是热等离子体在对流时排挤、穿越背景磁场（势场）时而形成的现象（Spruit & Scharmer 2006);(2)把半影纤维看成是水平的磁流管埋藏在近垂直的背景磁场中的现象(Title et

6、al. 1993; Solanki & Motavon 1993).其中两个焦点：其中两个焦点：(1)半影磁场是否为势场？(2)半影纤维究竟是不是磁流管？(Scharmer et al. 2002)7半影纤维的研究半影纤维的研究半影纤维究竟是不是磁流管？半影纤维究竟是不是磁流管？如果半影纤维是磁流管构成的，那么一定具如果半影纤维是磁流管构成的，那么一定具备磁流管的一些性质：比如备磁流管的一些性质：比如解缠时延长，缠解缠时延长，缠绕时收缩以及手征性变化绕时收缩以及手征性变化等等！我们试图从等等！我们试图从这些性质入手来研究半影纤维物理本质。这些性质入手来研究半影纤维物理本质。8研究对象是

7、：研究对象是：NOAA 10930磁中性线区域的半影纤维磁中性线区域的半影纤维初步分析发现：半影纤维确有初步分析发现：半影纤维确有解缠时延长、缠绕时解缠时延长、缠绕时收缩和手征性改变等现象存在收缩和手征性改变等现象存在9此研究已取得进展（I） 太阳黑子旋转问题太阳黑子旋转问题太阳黑子旋转本质问题：一部分人认为是真实运动，另一部分人认为是缠绕的磁流管上浮时的一种表象。通过分析Zhao and Kosovichev (2003) 发现的在旋转黑子的光球层下有两个方向相反的涡旋流，我们提出黑子旋转就是由于缠绕的磁流管在上浮时解缠，由磁张力驱动而造成的等离子体的整体运动。已发表论文：已发表论文：Su,

8、 J.T., et al. 2008, Sol.Phys., 252, 5510此研究已取得进展（II） 黑子区域的磁场是非势的 Scharmer & Spruit （2006）认为半影磁场是势场形态存在，对流等离子排挤、穿越背景磁场形成所看到的半影纤维。我们经研究发现黑子整个区域的磁场都是缠绕的，不是势场形态。已发表论文：已发表论文： Su, J.T., et al. 2009, ApJ, 697, L10311课题创新点课题创新点我们将半影纤维的物理性质与磁流管对比，首我们将半影纤维的物理性质与磁流管对比，首次发现半影纤维解缠时延长、缠绕时收缩以及次发现半影纤维解缠时延长、缠绕时收

9、缩以及其手征性可以改变，这些变化是受黑子旋转的其手征性可以改变，这些变化是受黑子旋转的影响。影响。未来工作展望未来工作展望（1）磁螺度传输与半影纤维手征性改变关系；）磁螺度传输与半影纤维手征性改变关系；（2）小尺度磁螺度积累和小尺度爆发关系。）小尺度磁螺度积累和小尺度爆发关系。12工作进度工作进度（1）2010年1-12月，利用空间卫星Hinode对活动区 10930高分辨率的矢量磁场和G-band观测资料， 对半影纤维研究得出初步结果，并有SCI论文发表；（2）2011年1-12月，结合空间卫星SOHO/MDI磁场、 空间卫星Hinode高分辨的矢量磁场观测，深入研 究小尺度（半影纤维尺度上）螺度积累与小尺度 耀斑爆发等关系