《量化的太阳活动区磁场复杂方法的深化研究应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《量化的太阳活动区磁场复杂方法的深化研究应用（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、量化的太阳活动区磁场复杂量化的太阳活动区磁场复杂性方法的深化研究与应用性方法的深化研究与应用 申申 请请 人：人： 郭郭 娟娟项目成员：项目成员： 杨杨 潇潇2010年度国家天文台青年人才基金项目申请答辩年度国家天文台青年人才基金项目申请答辩 申请人简介申请人简介n申请人申请人：郭娟：郭娟 1997.9-2001.7：河北师范大学物理系，获学士学位：河北师范大学物理系，获学士学位 2001.9-2006.12：国家天文台硕博连读，并获博士学位：国家天文台硕博连读，并获博士学位 2006.12-今今 ：国家天文台工作，助理研究员一级：国家天文台工作，助理研究员一级 目前没有自己的基金，明年欲申请
2、自然科学基金目前没有自己的基金，明年欲申请自然科学基金 申请人主要参加项目情况：申请人主要参加项目情况： （1）国家自然科学基金：太阳磁场演化和爆发活动现象研究，项目负）国家自然科学基金：太阳磁场演化和爆发活动现象研究，项目负责人张洪起责人张洪起 （2）国家自然科学青年基金：智能化高分辨太阳耀斑观测终端的研制，）国家自然科学青年基金：智能化高分辨太阳耀斑观测终端的研制，项目负责人林佳本项目负责人林佳本n项目成员项目成员：杨潇，博士研究生：杨潇，博士研究生 申请人已发表文章列表申请人已发表文章列表 (1) (1) GuoGuo, J., J., Zhang, H. Q., Zhang, H. Q
3、., ChumakChumak, O. V. and Liu, Y., Solar Phys., 237, 25, , O. V. and Liu, Y., Solar Phys., 237, 25, 20062006 (2) (2) GuoGuo, J., J., Zhang, H. Q. and Zhang, H. Q. and ChumakChumak, O. V., , O. V., Astron. Astrophys, 462, 1121, , 462, 1121, 20062006 (3) (3) GuoGuo, J., J. and Zhang, H. Q., Advances
4、in Space Research, 2007, 39, 1773 and Zhang, H. Q., Advances in Space Research, 2007, 39, 1773 (4) (4) Zhang, H. Q., Zhang, H. Q., BaoBao, X. M, , , X. M, , GuoGuo, J., J., , Chinese J. , Chinese J. AtronAtron. . AstrophysAstrophys., ., 3, 491, 2003.3, 491, 2003. (5) (5) ChumakChumak, O. V., Zhang H
5、. Q., and , O. V., Zhang H. Q., and GuoGuo J., J., Astron. Astron. AstrophysAstrophys. Trans., . Trans., 23, 525, 2004.23, 525, 2004. (6) (6) ChumakChumak, O. V., Zhang H. Q., and , O. V., Zhang H. Q., and GuoGuo J., J., The 3-rd French-Chinese The 3-rd French-Chinese meeting on solar physics, ed. F
6、ang, C., meeting on solar physics, ed. Fang, C., SchmiederSchmieder, B., and Ding, M., , B., and Ding, M., NanjingNanjing University Press, 266, 2006. University Press, 266, 2006.立项依据立项依据n n太阳黑子群分类有助于研究不同类型黑子群与耀太阳黑子群分类有助于研究不同类型黑子群与耀太阳黑子群分类有助于研究不同类型黑子群与耀太阳黑子群分类有助于研究不同类型黑子群与耀斑发生率之间的关系，对于太阳活动预报具有重斑发生率之
7、间的关系，对于太阳活动预报具有重斑发生率之间的关系，对于太阳活动预报具有重斑发生率之间的关系，对于太阳活动预报具有重要意义。要意义。要意义。要意义。n n然而迄今为止，太阳黑子一般采用形态分类法然而迄今为止，太阳黑子一般采用形态分类法然而迄今为止，太阳黑子一般采用形态分类法然而迄今为止，太阳黑子一般采用形态分类法（例如威尔逊山磁分类、苏黎世分型、（例如威尔逊山磁分类、苏黎世分型、（例如威尔逊山磁分类、苏黎世分型、（例如威尔逊山磁分类、苏黎世分型、McIntoshMcIntosh分型等），没有关于黑子群位型定量分类的系统分型等），没有关于黑子群位型定量分类的系统分型等），没有关于黑子群位型定量分
8、类的系统分型等），没有关于黑子群位型定量分类的系统研究研究研究研究 。n n定量研究活动区磁场位型的复杂性具有重要的意定量研究活动区磁场位型的复杂性具有重要的意定量研究活动区磁场位型的复杂性具有重要的意定量研究活动区磁场位型的复杂性具有重要的意义！义！义！义！立项依据立项依据n俄罗斯莫斯科大学斯坦伯格天文研究所俄罗斯莫斯科大学斯坦伯格天文研究所 Chumak O. V. 教授等早在教授等早在1987年提出了一个参数来量化活年提出了一个参数来量化活动区磁场位形的粗略方法。动区磁场位形的粗略方法。 dE = ( = (Rn+RsRn+Rs) / ) / RsnRsn 其中其中其中其中，RsRs =
9、 ( Ns / = ( Ns / ) )1/21/2 RnRn = ( = (NnNn / / ) )1/21/2 Nn & Ns: 活动区正负两极面积活动区正负两极面积 Rn & Rs: 活动区正负两极等效半径活动区正负两极等效半径 Rsn: 活动区正负两极磁场加权的重心之间的距离活动区正负两极磁场加权的重心之间的距离Ed = (Rn+Rs)/Rns = 0.659(Xs,Ys)(Xn,Yn)RsRnRns例例1： configuration:(Xs,Ys)(Xn,Yn)RsRnRnsEd = (Rn+Rs)/Rns = 2.097例例2： configuration:立项依据立项依据n近几
10、年，我们（近几年，我们（GuoGuo, Zhang & Chumak2006, , Zhang & Chumak2006, 2007a, 2007b2007a, 2007b）利用利用SOHO/MDI资料，进行了基资料，进行了基于该参数的活动区磁场复杂性定量分类法、及其于该参数的活动区磁场复杂性定量分类法、及其与活动区耀斑指数、与源于活动区与活动区耀斑指数、与源于活动区CME速度的统速度的统计研究。我们的一系列研究结果表明，用该参数计研究。我们的一系列研究结果表明，用该参数量化活动区磁场位型及复杂性是比较合理的。量化活动区磁场位型及复杂性是比较合理的。立项依据立项依据n我们的量化研究方法才刚刚开
11、始，我们的量化研究方法才刚刚开始，在量化的活动在量化的活动区磁场复杂性随太阳活动周的演化研究，以及与区磁场复杂性随太阳活动周的演化研究，以及与耀斑关系的大样本统计研究等方面还未展开。耀斑关系的大样本统计研究等方面还未展开。n我们以前的研究工作只应用了活动区的纵向磁场我们以前的研究工作只应用了活动区的纵向磁场观测数据，观测数据，在磁复杂参数与向量磁场所得各个参在磁复杂参数与向量磁场所得各个参数之间的统计关系研究方面尚属空白。数之间的统计关系研究方面尚属空白。研究内容与研究目标研究内容与研究目标n本项目以量化的太阳活动区磁场复杂性方法的深本项目以量化的太阳活动区磁场复杂性方法的深化研究与应用为主要
12、内容和研究目标，进行以下化研究与应用为主要内容和研究目标，进行以下系列研究工作：系列研究工作： （1）应用怀柔基地跨应用怀柔基地跨2个太阳活动周的矢量磁场个太阳活动周的矢量磁场观测数据，以及观测数据，以及MDI/SOHO跨一个太阳活动周的跨一个太阳活动周的视向磁场观测数据，研究量化之后的太阳活动区视向磁场观测数据，研究量化之后的太阳活动区磁场位型复杂性随太阳活动周的演化特征，定量磁场位型复杂性随太阳活动周的演化特征，定量的给出活动周极大极小年的偏离数量级，也是理的给出活动周极大极小年的偏离数量级，也是理解太阳发电机理论的一个基本问题。解太阳发电机理论的一个基本问题。研究内容与研究目标研究内容与
13、研究目标 （2）我们将应用我们将应用SOHO/MDI跨一个太阳活动周跨一个太阳活动周的视向磁场数据，计算活动区磁复杂性参数及其的视向磁场数据，计算活动区磁复杂性参数及其它一些比对参数，结合相应时间段的它一些比对参数，结合相应时间段的GOES耀斑耀斑数据，大样本统计分析太阳耀斑产率与磁场复杂数据，大样本统计分析太阳耀斑产率与磁场复杂性参数及其它比对参数的关系，希望对太阳活动性参数及其它比对参数的关系，希望对太阳活动预报有所贡献。预报有所贡献。研究内容与研究目标研究内容与研究目标 （3）我们将利用怀柔太阳观测基地跨我们将利用怀柔太阳观测基地跨2个太阳活个太阳活动周的活动区矢量磁场观测数据，计算活动
14、区磁动周的活动区矢量磁场观测数据，计算活动区磁复杂性参数以及只能从矢量磁场计算得到的物理复杂性参数以及只能从矢量磁场计算得到的物理参量（如磁场剪切角、电流、电流螺度等），研参量（如磁场剪切角、电流、电流螺度等），研究活动区磁复杂性参数与这些参数之间的关系。究活动区磁复杂性参数与这些参数之间的关系。项目计划与预期结果项目计划与预期结果n计划在一年的时间内，分计划在一年的时间内，分3个阶段完成项目，拟发个阶段完成项目，拟发表第一作者表第一作者SCI文章文章2至至3篇：篇： （1）2010.12010.3：完成量化之后的太阳活动区：完成量化之后的太阳活动区磁场位型复杂性随太阳活动周的演化特征的研究磁
15、场位型复杂性随太阳活动周的演化特征的研究（目前这部分研究工作已经取得初步结果，已经整理成文，（目前这部分研究工作已经取得初步结果，已经整理成文，待投）待投） （2）2010.42010.7：完成大样本统计分析太阳耀：完成大样本统计分析太阳耀斑产率与磁场复杂性参数及其它比对参数的关系斑产率与磁场复杂性参数及其它比对参数的关系研究研究（目前这部分数据选取工作基本完成）（目前这部分数据选取工作基本完成） （3）2010.82010.12 ：完成活动区磁复杂性参数：完成活动区磁复杂性参数与矢量磁场所得参数之间的关系研究与矢量磁场所得参数之间的关系研究（对应于（对应于1091个活动区的个活动区的7950
16、组矢量磁场数据已经选取，目前已经计算组矢量磁场数据已经选取，目前已经计算了一小部分）了一小部分）怀柔数据（怀柔数据（怀柔数据（怀柔数据（2222，2323周）和周）和周）和周）和MDIMDI（2323周）：周）：周）：周）： 活动区磁场的年平均复杂性随太阳活动周的演化趋势：活动区磁场的年平均复杂性随太阳活动周的演化趋势：活动区磁场的年平均复杂性随太阳活动周的演化趋势：活动区磁场的年平均复杂性随太阳活动周的演化趋势： 太阳活动极大年，活动区磁场的平均复杂性高；太阳活太阳活动极大年，活动区磁场的平均复杂性高；太阳活太阳活动极大年，活动区磁场的平均复杂性高；太阳活太阳活动极大年，活动区磁场的平均复杂
17、性高；太阳活 动极小年动极小年动极小年动极小年 活动区磁场的平均复杂性低。活动区磁场的平均复杂性低。活动区磁场的平均复杂性低。活动区磁场的平均复杂性低。从从从从MDI/SOHOMDI/SOHO资料，第资料，第资料，第资料，第2323活动周：活动周：活动周：活动周： 活动周左翼：活动区年平均复杂程度偏离极小年活动周左翼：活动区年平均复杂程度偏离极小年活动周左翼：活动区年平均复杂程度偏离极小年活动周左翼：活动区年平均复杂程度偏离极小年 60.4% 60.4% 活动周右翼：活动区年平均复杂程度偏离极小年活动周右翼：活动区年平均复杂程度偏离极小年活动周右翼：活动区年平均复杂程度偏离极小年活动周右翼：活
18、动区年平均复杂程度偏离极小年 38.6%38.6%从从从从MDI/SOHOMDI/SOHO资料，第资料，第资料，第资料，第2323活动周：活动周：活动周：活动周：（1 1）绝大部分复杂活动区出现在活动周极大年附近及其之后。）绝大部分复杂活动区出现在活动周极大年附近及其之后。）绝大部分复杂活动区出现在活动周极大年附近及其之后。）绝大部分复杂活动区出现在活动周极大年附近及其之后。（2 2）活动周前两年几乎没有复杂活动区出现。）活动周前两年几乎没有复杂活动区出现。）活动周前两年几乎没有复杂活动区出现。）活动周前两年几乎没有复杂活动区出现。（3 3）活动区末期南半球出现较多复杂活动区，北半球很少。）活
19、动区末期南半球出现较多复杂活动区，北半球很少。）活动区末期南半球出现较多复杂活动区，北半球很少。）活动区末期南半球出现较多复杂活动区，北半球很少。经费计划（经费计划（5万元）万元）研究经费：研究经费：3.8万（主要文章版面费）万（主要文章版面费）国际合作与交流：国际合作与交流：0.5 万万劳务费：劳务费： 0.5 万万管理费：管理费： 0.2 万万研究基础与工作条件研究基础与工作条件n工作基础：工作基础： 项目申请者郭娟从攻读博士期间期一直从事太阳项目申请者郭娟从攻读博士期间期一直从事太阳活动区磁场复杂性的定量研究工作。在该研究领活动区磁场复杂性的定量研究工作。在该研究领域，已经展开了一系列研究工作，已经有域，已经展开了一系列研究工作，已经有3篇第一篇第一作者作者SCI文章发表。文章发表。n工作条件：工作条件： 怀柔太阳基地怀柔太阳基地 35cm磁场望远镜已成功运行了磁场望远镜已成功运行了20多年，有丰富的多年，有丰富的实测经验，积累了大量矢量磁场测量资料，有着实测经验，积累了大量矢量磁场测量资料，有着广泛扩展的研究领域，良好的国际合作关系。广泛扩展的研究领域，良好的国际合作关系。相信我们可以做出很好的成绩！相信我们可以做出很好的成绩！
