太阳射电爆发物理过程研究

发布时间：2022-12-17 18:20

　　太阳射电爆发现象一直是太阳射电研究,乃至整个太阳物理研究中的重要课题。由于射电辐射的观测特征（强度、频率、谱形等）与辐射源区的磁场、等离子体、高能粒子的性质密切相关,所以射电暴可用以诊断太阳大气的物理性质,特别是爆发过程中的物理参数。对射电暴的研究可以加深对太阳磁场能量的转换与释放、高能粒子的加速与射电暴产生机制的认识。本论文从观测数据分析、线性理论和数值模拟三个方面对射电爆发相关过程与辐射机制进行了研究。论文第一章主要介绍了有关的研究背景,包括太阳大气中的活动现象,及其引发的太阳射电爆发,同时简单介绍了两种重要的射电辐射机制:电子回旋脉泽辐射和等离子体辐射。第二章利用SDO/HMI-AIA、NRH射电成像等多波段数据,对Ⅰ型暴相关的太阳大气极紫外与磁场活动进行了详尽分析。导致Ⅰ型暴的动力学过程和辐射机制始终没有一个很好的阐释,其在太阳大气中对应的活动现象也是一个重要课题,有助于理解相关物理过程。通常认为,Ⅰ型暴是由捕获于黑子上方封闭磁结构中的高能电子激发的,代表着发生于太阳活动区上方的长时间、缓慢的磁场能量释放过程。有关研究对于认识活动区长时间演化及小尺度能量释放过程具有重要意义。本... 

【文章页数】：148 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 太阳大气中的活动现象
        1.1.1 几种主要的光球磁场演化过程
        1.1.2 耀斑与日冕物质抛射(CME)观测特征与物理机制简介
        1.1.3 相关小尺度活动现象简介
    1.2 太阳射电爆发(米-十米波)主要观测特征与辐射机制简介
        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 冷等离子体磁离子波动理论与太阳射电相干辐射机制
        1.3.1 冷等离子体磁离子理论
        1.3.2 电子回旋脉泽辐射(ECME)机制
        1.3.3 等离子体辐射机制
    1.4 太阳活动主要观测设备简介
        1.4.1 极紫外和磁场观测设备
        1.4.2 射电辐射观测设备
第二章 日冕Ⅰ型射电暴相关的极紫外与磁场活动研究
    2.1 研究背景与动机
    2.2 观测和事件概述
    2.3 磁场和EUV活动,及其与Ⅰ型射电暴的关联
    2.4 总结和讨论
第三章 背景等离子体温度及高能电子能量对Z模激发的影响
    3.1 研究背景与动机
    3.2 基本假设、色散关系和计算参数
    3.3 Z模不稳定性的参数研究
        3.3.1 ω_(pe)/Ω_(ce)=15时T_0与v_e魄对Z模增长的影响
        3.3.2 10≤ω_(pe)/Ω_(ce)≤30时T_0与v_e对Z模增长的影响
    3.4 讨论与总结
第四章 高能电子能量与等离子体特征频率比对ECMI-等离子体辐射过程的影响
    4.1 研究背景与动机
    4.2 模型参数配置
    4.3 计算结果
        4.3.1 ω_(pe)/Ω_(ce)=10.0时的模式激发与等离子体辐射特征
        4.3.2 ω_(pe)/Ω_(ce)变化对模式激发的影响:ECMI不稳定性
        4.3.3 ω_(pe)/Ω_(ce)变化对等离子体基谐频辐射特征的影响
    4.4 讨论
        4.4.1 关于ECMI-等离子体辐射基频和谐频方向性的讨论
        4.4.2 对斑马纹源区参数诊断的影响
    4.5 总结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
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本文编号：3720416