太陽射電爆發(fā)物理過程研究
發(fā)布時間:2022-12-17 18:20
太陽射電爆發(fā)現象一直是太陽射電研究,乃至整個太陽物理研究中的重要課題。由于射電輻射的觀測特征(強度、頻率、譜形等)與輻射源區(qū)的磁場、等離子體、高能粒子的性質密切相關,所以射電暴可用以診斷太陽大氣的物理性質,特別是爆發(fā)過程中的物理參數。對射電暴的研究可以加深對太陽磁場能量的轉換與釋放、高能粒子的加速與射電暴產生機制的認識。本論文從觀測數據分析、線性理論和數值模擬三個方面對射電爆發(fā)相關過程與輻射機制進行了研究。論文第一章主要介紹了有關的研究背景,包括太陽大氣中的活動現象,及其引發(fā)的太陽射電爆發(fā),同時簡單介紹了兩種重要的射電輻射機制:電子回旋脈澤輻射和等離子體輻射。第二章利用SDO/HMI-AIA、NRH射電成像等多波段數據,對Ⅰ型暴相關的太陽大氣極紫外與磁場活動進行了詳盡分析。導致Ⅰ型暴的動力學過程和輻射機制始終沒有一個很好的闡釋,其在太陽大氣中對應的活動現象也是一個重要課題,有助于理解相關物理過程。通常認為,Ⅰ型暴是由捕獲于黑子上方封閉磁結構中的高能電子激發(fā)的,代表著發(fā)生于太陽活動區(qū)上方的長時間、緩慢的磁場能量釋放過程。有關研究對于認識活動區(qū)長時間演化及小尺度能量釋放過程具有重要意義。本...
【文章頁數】:148 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 太陽大氣中的活動現象
1.1.1 幾種主要的光球磁場演化過程
1.1.2 耀斑與日冕物質拋射(CME)觀測特征與物理機制簡介
1.1.3 相關小尺度活動現象簡介
1.2 太陽射電爆發(fā)(米-十米波)主要觀測特征與輻射機制簡介
1.2.1 Ⅰ型暴
1.2.2 Ⅱ型暴
1.2.3 Ⅲ型暴
1.2.4 Ⅳ型暴
1.2.5 Ⅴ型暴
1.3 冷等離子體磁離子波動理論與太陽射電相干輻射機制
1.3.1 冷等離子體磁離子理論
1.3.2 電子回旋脈澤輻射(ECME)機制
1.3.3 等離子體輻射機制
1.4 太陽活動主要觀測設備簡介
1.4.1 極紫外和磁場觀測設備
1.4.2 射電輻射觀測設備
第二章 日冕Ⅰ型射電暴相關的極紫外與磁場活動研究
2.1 研究背景與動機
2.2 觀測和事件概述
2.3 磁場和EUV活動,及其與Ⅰ型射電暴的關聯
2.4 總結和討論
第三章 背景等離子體溫度及高能電子能量對Z模激發(fā)的影響
3.1 研究背景與動機
3.2 基本假設、色散關系和計算參數
3.3 Z模不穩(wěn)定性的參數研究
3.3.1 ω_(pe)/Ω_(ce)=15時T_0與v_e魄對Z模增長的影響
3.3.2 10≤ω_(pe)/Ω_(ce)≤30時T_0與v_e對Z模增長的影響
3.4 討論與總結
第四章 高能電子能量與等離子體特征頻率比對ECMI-等離子體輻射過程的影響
4.1 研究背景與動機
4.2 模型參數配置
4.3 計算結果
4.3.1 ω_(pe)/Ω_(ce)=10.0時的模式激發(fā)與等離子體輻射特征
4.3.2 ω_(pe)/Ω_(ce)變化對模式激發(fā)的影響:ECMI不穩(wěn)定性
4.3.3 ω_(pe)/Ω_(ce)變化對等離子體基諧頻輻射特征的影響
4.4 討論
4.4.1 關于ECMI-等離子體輻射基頻和諧頻方向性的討論
4.4.2 對斑馬紋源區(qū)參數診斷的影響
4.5 總結
第五章 總結與展望
5.1 總結
5.2 展望
參考文獻
致謝
發(fā)表文章目錄
學位論文評閱及答辯情況表
本文編號:3720416
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第一章 引言
1.1 太陽大氣中的活動現象
1.1.1 幾種主要的光球磁場演化過程
1.1.2 耀斑與日冕物質拋射(CME)觀測特征與物理機制簡介
1.1.3 相關小尺度活動現象簡介
1.2 太陽射電爆發(fā)(米-十米波)主要觀測特征與輻射機制簡介
1.2.1 Ⅰ型暴
1.2.2 Ⅱ型暴
1.2.3 Ⅲ型暴
1.2.4 Ⅳ型暴
1.2.5 Ⅴ型暴
1.3 冷等離子體磁離子波動理論與太陽射電相干輻射機制
1.3.1 冷等離子體磁離子理論
1.3.2 電子回旋脈澤輻射(ECME)機制
1.3.3 等離子體輻射機制
1.4 太陽活動主要觀測設備簡介
1.4.1 極紫外和磁場觀測設備
1.4.2 射電輻射觀測設備
第二章 日冕Ⅰ型射電暴相關的極紫外與磁場活動研究
2.1 研究背景與動機
2.2 觀測和事件概述
2.3 磁場和EUV活動,及其與Ⅰ型射電暴的關聯
2.4 總結和討論
第三章 背景等離子體溫度及高能電子能量對Z模激發(fā)的影響
3.1 研究背景與動機
3.2 基本假設、色散關系和計算參數
3.3 Z模不穩(wěn)定性的參數研究
3.3.1 ω_(pe)/Ω_(ce)=15時T_0與v_e魄對Z模增長的影響
3.3.2 10≤ω_(pe)/Ω_(ce)≤30時T_0與v_e對Z模增長的影響
3.4 討論與總結
第四章 高能電子能量與等離子體特征頻率比對ECMI-等離子體輻射過程的影響
4.1 研究背景與動機
4.2 模型參數配置
4.3 計算結果
4.3.1 ω_(pe)/Ω_(ce)=10.0時的模式激發(fā)與等離子體輻射特征
4.3.2 ω_(pe)/Ω_(ce)變化對模式激發(fā)的影響:ECMI不穩(wěn)定性
4.3.3 ω_(pe)/Ω_(ce)變化對等離子體基諧頻輻射特征的影響
4.4 討論
4.4.1 關于ECMI-等離子體輻射基頻和諧頻方向性的討論
4.4.2 對斑馬紋源區(qū)參數診斷的影響
4.5 總結
第五章 總結與展望
5.1 總結
5.2 展望
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