中国太阳物理学课件

1、中国太阳物理学- 骄人的历史 严峻的现实 光明的未来中国科学院国家天文台邓元勇历史-60年代前后：播种希望应用需求黑子观测、色球观测太阳活动预报，人卫服务太阳物理由南京向北（北京）向西（昆明）推进尝试自主研制设备历史-70-80年代：辛勤耕耘工欲善其事必先利其器太阳塔太阳磁场望远镜随着改革开放大潮走向世界学习先进、崭露头角一流的科研、技术队伍初见雏形新生代人才培养南大太阳塔 中国第一座太阳塔 多波段光谱诊断 其研制斩获1985年首届国家科技进步二等奖1979年建成1982年投入使用太阳磁场望远镜 时为国际最先进的三台磁像仪之一 太阳矢量磁场和视向速度场成像 1988年国家科技进步一等奖60年代

2、后期酝酿1984年建成1986年投入使用历史-90年代-05：开花结果在太阳物理某些前沿领域，与欧美鼎足而立矢量磁场演化、活动区物理、小尺度磁场磁非势性、螺度与活动周、螺度与太阳爆发三维磁场、磁拓扑NLTE太阳大气辐射转移理论太阳仪器研制水平跃上新台阶双折射滤光器研制成为头号强国，出口提出自主研制空间太阳望远镜等重大项目国际交流频繁双边多边会议、知名学者来访、协助培养国外年青学者、国内年轻学者进入国外顶尖研究机构在太阳活动观测、研究、预报及应用的坚实基础上，把握国际态势，推动CME等热点研究，从而迈入空间天气学这一重大前沿和交叉领域延续三期的973项目太阳剧烈活动和空间灾害天气日地空间灾害性天

3、气的发生、发展和预报研究 日地空间天气预报的物理基础与模式研究中国太阳物理起步于应用，在这一方向上回归于应用太阳射电频谱仪：太阳射电爆发及其精细结构 太阳射电爆发主要包含I、II、III和IV等爆发类型，其辐射频率、源区高度及爆发时间序列的大致情况，如下图所示。在射电爆发中，尤其IV连续谱爆发中，还常叠加有诸多射电爆发精细结构，例如尖峰爆发、斑马纹结构、纤维结构、快速准周期脉动结构、花边纹结构、鱼群结构、类手型结构等。下图为三组观测事例。太阳射电爆发精细结构，反映了射电辐射源区复杂的磁场结构和运动特征、粒子加速过程和传播特征等，能为探索太阳爆发活动的起源和触发机制，乃至发生、发展规律等太阳物理

4、学前沿科学难题，提供非常重要的研究线索。宇宙学星系物理恒星和银河系太阳物理行星和行星系统基础与应用天文天文技术与方法总体排名论文73.874.884.439.1111.184.993.57被引数9111161111117中科院发布的1998-2009各分支学科论文和引文情况数量排名占国际总数百分比论文引用的大H（megaH）因子大H因子的含义是某单位具有文章H因子的人数大于或等于这个数。例如，megaH=10表示该单位有10个人的H因子在10以上。虽然各种因子都有这样那样的问题，但还是可以反映出一定的学术地位。资料表明截止到2008年2月国际上顶尖太阳物理研究机构的大H因子为： 美国高山天文台

5、(HAO) 12美国斯坦福太阳组(StanfordSolarGroup) 11美国国立太阳天文台(NSO) 10日本国立天文台太阳部(NAOJSolarDivision) 10美国洛-马公司太阳和天体物理实验室(LMSAL) 9国家天文台（总部） 9现在-国际：空间天文开启新纪元Hinode（Solar-B）日出卫星，2006空间分辨率0.3，优于任何现有地基望远镜可获得的矢量磁场观测分辨率偏振光谱诊断术，磁场测量精度优于地基磁场测量时间分辨率方面较差（数十分钟vs数十秒）多波段协同观测SDO太阳动力学天文台，2010全日面矢量磁场，高时间分辨率、适中的空间分辨率、较低的灵敏度（目前尚不如地基

6、的最好设备）资料连续性、稳定性前无古人高空间分辨率色球、过渡区、日冕的多波段协同观测、海量数据现在-中国：空间天文苦等突破科学家有远见卓识超前的空间太阳望远镜SST计划与Hinode同时提出50cm vs 1mStokes光谱仪 vs 两维实时光谱仪， 各擅胜场不佳的国际合作环境、不佳的工业基础高风险政治家的魄力？早已SST完成背景型号预研仍在苦等立项机会SMESE等项目中途夭折现在-地基：米级太阳望远镜时代瑞典1米太阳望远镜工作10多年，超高分辨率资料美国1.6米NST已开始观测，已有重要成果德国1.5米GREGOR试观测抚仙湖1米太阳塔十余年前作为SST地基配套项目，2011年获得试观测资

7、料严峻的现实一度把鸡蛋装在了一个篮子里（SST），忽略了磁场望远镜和太阳塔等设备之后的接力；抚仙湖太阳塔由于是SST的配套项目，在后者未能立项的情况下，举步维艰文章数量仍在增长、质量大幅提高，但以我为主的优秀论文锐减，逐渐变成一些先进设备的高级打工者我们仍在前进，但步伐赶不上国际车轮我们仍在闪光，但光辉逐渐被更耀眼的光芒淹没怀柔基地为例用多通道望远镜数据产出的SCI/EI论文由06-08年的87篇锐减至09-11年的20篇从“国际上最好的设备之一”成为“国际地基太阳观测的重要基地之一”严峻现实中的闪光点研究方面原有优势领域仍继续巩固（就算是打工者，也是值得尊重的打工者)布局了新的学科增长点（发

8、电机、太阳爆发模型、日震)观测方面抚仙湖太阳塔，不亚于国际最好台址的观测条件，最大口径的真空太阳望远镜日像仪：宽谱段覆盖、频谱成像最好的射电日像仪国台、云台的太阳活动监测纳入到国家空间天气监测预警系统框架下，为现有设备的高质量运行提供了经验未来-前途是光明的学科小，基础不错坚持太阳物理全国一盘棋清醒认识到了目前的差距研究方向清晰定位太阳物理核心科学问题天体物理、行星物理等的交叉融合空间环境监测预报的国家需求实测设备发展目标明确确保现有地基设备高质量运行和有限发展集中有限人力、物力做有影响的“大事”“一天一地”的具有国际领先水平的重点项目“一天”深空太阳天文台DSO（SST的升级版），引领作用 （太阳磁场基本结构、空间天气）SST目前仍是同类最先进的在研项目通过升空探测计划发射到L1点后，其科学和应用产出进一步得到增强一箭五星（空间天气）、太阳风暴动态成像（空间天气）、极轨飞行器（太阳活动起源、空间天气）力争早日实现以我为主的对太阳“近距离、多卫星、全波段、全方位三维立体观测 ”“一地”建设以大口径红外/光学望远镜-中国巨型太阳望远镜CGST为核心的世界领先的太阳天文台（高分