日冕

摘要： 作为空间天气扰动的源头,太阳爆发活动会在太阳大气中产生各种波动现象,这些波动不但传递着大量的能量,也携带了传播路径上磁场和等离子体的信息,因此对于太阳大气中波动现象的研究非常重要.在这些波动现象中,非常引人入胜的大尺度波动现象是太阳大气色球(紧靠太阳表面)中的莫尔顿波和日冕中的极紫外波.莫尔顿波主要表现为Hα线心和蓝翼图像中的增亮波前以及Hα红翼图像中的暗黑波前,速度在500~2000 km/s左右,极紫外波则表现为在极紫外图像中观测到增亮波前,速度从10 km/s到逾2000 km/s.莫尔顿波的产生机制方面的模型相对比较成熟,而极紫外波的产生机制、极紫外波与莫尔顿波之间的关系则一直是有趣而充满争议的话题.本文对莫尔顿波和极紫外波的研究进行综述,详细介绍莫尔顿波的发现、莫尔顿波早期的经典模型以及近年的进展、极紫外波的发现、极紫外波的各种观测特征以及极紫外波的众多理论模型.最后对莫尔顿波和极紫外波的研究进行展望,指出研究这些波动现象的意义.

摘要： 雷达天文学开始于20世纪40年代,不同于天文望远镜接收天体发射的信号的被动观测手段,雷达探测是一种主动观测天体的手段。太阳雷达是利用雷达发射器主动向太阳发射特定波段的电磁波,并接收反射回波,通过研究回波的性质,了解日冕磁场结构、日冕物质抛射(CME)的运动状况等重要信息。本文回顾了利用地基太阳雷达对日冕进行观测研究历史,对地基太阳雷达近些年被边缘化的原因进行了分析,最后还对中国太阳雷达的发展进行展望,地基太阳雷达可以为日冕磁场测量和对地CME的观测及预警预报提供一个全新的探测手段。

摘要： 磁场把太阳的各层大气耦合在一起,并主导着其中的各种物理过程,磁场的演化引发包括太阳爆发在内的活动现象,进而影响着地球的空间环境和人类的生存条件.要理解发生在太阳大气中的各种活动现象,离不开对其磁场的完整认知.然而目前对太阳高层大气尤其是日冕的磁场测量仍然严重缺失,这大大限制了人类对太阳活动的研究,制约了太阳物理和空间天气学科的发展.经过几十年的探索,人们提出了几种可能可用于日冕磁场诊断的方法,包括利用日冕红外谱线的偏振观测、借助射电波段的日冕辐射、通过日冕中各类波动的冕震学诊断以及利用日冕极紫外谱线的磁场诱导跃迁原理对日冕磁场进行测量等.同时,人们也根据这些方法尝试对日冕磁场进行了测量,取得了一些进展.本文总结了几种主要的日冕磁场测量方法的原理和重要进展,并对未来的相关研究做了展望.

摘要： “帕克”还没来得及完成它所有的日冕飞越,帕克却永远地离去了。2022年3月15日,现代太阳风和磁重联理论奠基人、美国科学院院士——尤金·纽曼·帕克在美国芝加哥的家中去世,享年94岁。彼时的帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)刚结束它24次飞越太阳计划中的第11次,和它一同穿越日冕的,除了美国宇航局收集到的110万公众的名字,还有尤金·帕克的照片,和那篇划时代的太阳风(solar wind)论文。

摘要： 日冕物质抛射(CME)是从太阳抛出的大尺度磁化等离子体团,携带大量磁通量和等离子体进入行星际空间。进入行星际空间的CME也被称为行星际CME(简称ICME),当它朝向地球运动并传播至地球附近时,会与磁层相互作用产生地磁暴和其他空间天气现象。现有观测结果提供的二维数据不能完整描述CME的真实磁场结构和等离子体分布。为了更好地预测ICME到达地球的时间以及对地球和周边环境可能产生的影响,需要了解CME的三维结构和速度的3个分量。介绍了根据现有的成像观测结果对CME进行三维重构的方法,包括基于日冕仪数据和日球成像数据的两类重构方法以及与CME成像重构关联度较高的CME驱动激波的三维重构方法。每种方法适合不同特点的CME事件,也有各自的局限性和需要满足的约束条件。我们对比了几种不同重构方法获得的结果,发现这些方法对CME的传播速度和传播角度的估算结果都比较接近,说明这些方法的可靠性高。最后对CME三维重构的热点问题和发展趋势进行了讨论。

摘要： 还没有哪台“摄像机”能如此地接近太阳!去年6月,“环日轨道器”将遥测成像仪——对准太阳,捕捉到了这个“沸腾大火炉”的许多惊人画面。未来数年,关于日冕的谜团也将被揭开。

摘要： 日全食时,黑暗的太阳外围有一圈银白色的光芒,像帽子似的扣在太阳上。因此,这圈光芒被称为日冕。日冕分内外日冕是太阳最外围大气。平时要观测日冕,需要用特别的日冕仪。日冕的范围很大,用日冕仪只可以观测到接近太阳表面的那部分日冕,我们称之为内冕。内冕的边界离太阳表面约为200万千米。在此以外的日冕叫做外冕,它向外延伸到地球轨道之外。

摘要： 太阳耀斑是太阳大气中的磁能通过磁重联快速释放后产生的一种活动现象.时至今日,耀斑区内等离子体的加热方式还有待厘清.最近,来自于乔治梅森大学和北京大学等高等院校和科研院所的研究人员发现耀斑过程中产生的一群暗黑色"蝌蚪"状下落流陆续撞击耀斑环顶端,并剧烈加热撞击处的日冕大气至一两千万摄氏度的高温.这一新发现也为太阳和恒星耀斑期间常见的准周期脉动现象提供了一种新解释.

摘要： 本工作将介绍一项具有重大科学和实际意义的深空探测任务,这项任务的顺利实施将允许我们在一个前所未有的近距离上以遥感和实地探测手段相结合的方式观测和研究一颗恒星的磁活动以及磁重联区域.首先,我们将首次直接进入太阳风暴的核心能量释放区——磁重联电流片内部,对其中的磁场耗散、能量转换、带电粒子加速等重要过程的细节进行精细实地测量和研究.其次,我们将对太阳风暴,即日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)的物质成分和内部结构进行直接探测,帮助我们深入研究和了解CME的爆发机制和其中的物质来源;实地探测快CME前面的快模激波,被磁重联和CME激波加速的带电粒子及其所产生的电磁辐射.第三,我们将在离开太阳5-10个太阳半径的距离上直接测量日冕磁场-太阳活动的能量来源.第四,利用成像和光谱观测手段,我们能够近距离地观测和研究太阳高层大气中的动力学过程.目前在地球附近对日冕常规观测的分辨率在1.5″,甚至更差,而通过抵近观测可以将同样设备的分辨能力提高5-30倍,将为我们提供在地球附近无法获得的太阳超清晰图像以及相应的物理信息,让我们在一个前所未有的平台上来研究、认识和了解距离我们最近、对我们最重要的恒星,从而解决太阳爆发和日冕加热等长期困扰太阳物理研究领域的难题.这也将使我们获得唯一的、能够对发生在恒星大气中的磁重联过程进行直接或者是抵近探测的机会!

摘要： 研究阐明：冕洞光球磁场是非势性的；双极磁场的演化对于冕洞的演化具有重要作用；观测到了冕洞边界上磁重联的表现，即日冕喷流、冕洞边界上的磁重联维持冕洞的刚体自转。

摘要： 太阳光球视向磁场综合磁图(synopticmap)是目前3维大尺度日冕模拟的主要数据输入源.边界敏感性研究表面日冕模型的模拟结果在很大程度上依赖于输入综合磁图的质量.传统的综合磁图假设光球磁场在27天内不发生明显的变化,由一个卡灵顿周的磁图经过处理构成.这种综合磁图混淆了光球磁场在时间与空间上的变化,不能很好的反映某一时刻光球磁场的实际情况.通量传输(SurfaceFluxTransport)模型是模拟光球径向磁场的一种方法,它考虑了光球的较差自转、经向流和超米粒组织耗散等作用,并将新的磁图观测融合到模型中,能够给出在某一时刻光球磁场的最优估计.以表面通量输运模型作为数据输入,通过投影特征边界处理方法,连续驱动SIP-CESE-MHD三维日冕模型.通过模拟三个卡灵顿周的动态演化并与多观测日冕图像进行比较,展示了该数据输入方法模拟全球日冕基本结构如冕流,冕洞位置和临界面及其演化的能力.

摘要： 在非耀斑期，在太阳活动区，当太阳的磁场和太阳的重力场对荷电粒子的束缚时间足够长时，等离子体湍动可能对粒子进行随机湍动加束。该文将利用等离子体湍动理论，求出爆发日珥和日冕物质抛射（CME）的平均加速度。

摘要： 来自太阳光球层的Alfven波沿着日冕环的拱形磁力线两足向上传播，在冕环的顶部反向传播的波相遇，强烈的丁稳定性可能激发起等离子体湍动。Alfven波的能量可能转移给快磁声波并衰减和耗散，在一定条件下可以形成无碰加波；当粒子的热速度接近于无碰撞波的相速度时，可以通过朗道阻尼引起的无碰撞随机湍动加热，使日冕等离子体湍动区的温度迅速上升，对日冕平均温度的增加有一定的贡献，是日冕快速加热的重要机制。

摘要： 掠日彗星(sungrazing comet）是近日点极其靠近太阳、穿越太阳日冕而行的彗星.掠日彗星在接近太阳的时候,通常会由于热炙熔化升华和引力潮汐分裂,而损失大部分的彗星质量甚至消失殆尽,化为带电的尘埃粒子或气体粒子.通过F冕观测和Helios飞船的探测,人们发现尘埃粒子的质量密度在内日球层中随径向距离减小而增大.本工作着眼于迄今以最低高度掠过太阳而仍存活的一颗彗星（Lovejoy(C/2011W3)），合理假设在其轨道的近日段不断释放出带电的尘埃粒子，从而计算并研究这些尘埃粒子在日冕中的动力学过程和轨道变化特点。

摘要： 太阳日冕物质抛射(CME)是空间天气中急剧爆发的,并伴随大量能量释放,会对空间天气产生大范围扰动的关键现象.MHD(磁流体力学)能自洽地描述等离子体,并能在全球范围内捕捉日冕动力学变化,因此对研究日冕对CME爆发的响应来说,MHD是很好的工具.使用六片网格下的三维守恒元／解元(CE/SE)磁流体力学模型,用加入已有的体积加热方法得到三维日冕太阳风的稳态解.然后加入热传导项,研究热传导对太阳风分布的影响.进一步利用模拟出的背景场,在太阳表面加入逐渐上升的磁通量绳来模拟CME爆发,就可以比较热传导项对日冕物质抛射在日冕传播过程中密度、温度、速度等的影响.

摘要： SOHO/SUMER光谱仪观测到极区冕洞内大部分区域存在小尺度束流,束流大小约1到几角秒,寿命约1到几分钟,部分束流沿狭缝方向呈条状。束流视向速度可达几十km/s,红移、蓝移错落分布,有的区域内红移、蓝移束流以准周期交错出现,持续时间长达100分钟。束流越接近日面边缘视向速度越小。部分束流在低日冕谱线可清晰观测。这些小尺度束流可能是过渡区EUV针状体(SP)或Loop结构内的等离子流。本文发现小尺度束流与过渡区Explosive event(EE)、Blinker(BL)小尺度结构联系紧密:束流视向速度蓝移区域是EE—like事件常现区,准周期束流速度跃变事件的强度变化与BL—like事件类似。

摘要： 活动区边缘的日冕谱线经常呈现出多普勒蓝移的特征.这一特征的一种可能解释是物质外流.但是以前由于缺乏对边缘区域的快速光谱扫描观测,无法分析边缘区域的动态演化特征,也无法认识边缘区域的物质加热和外流的过程.本文用EIS/Hinode对某一活动区边缘的重复扫描的观测数据,对多条不同温度谱线的多普勒速度和强度的时空变化特征进行分析.研究发现:(1)低温谱线的“微暗化”现象,即多普勒蓝移的微弱增加伴随强度的微弱减少.这说明低温物质处在外流的过程,导致辐射源位置的密度减少;(2)高温谱线的“微亮化”伴随低温谱线的“微暗化”,即低温谱线强度减小伴随着高温谱线强度增加.这说明物质在外流途中经过了加热过程.(3)对于Loop的两足点观测发现其强度有负相关性,这有可能是Loop的两足之间的物质移动或慢磁声驻波的振荡.通过本文的研究,增进了对于活动区边缘的物理过程的认识.

摘要： 本发明公开了一种日冕物质抛射空间环境事件相似推荐方法及系统，该方法包括：在设定时间段内采集CPA、MPA、日冕物质抛射角宽度、线速度、初速度、末速度、20个太阳半径处的速度、日冕物质抛射源区的经纬度坐标、日冕物质抛射爆发当天的F10.7指数以及太阳风平均速度、温度、质子密度、动压、等离子体β值和三个方向的磁场分量，经预处理后得到18种日冕物质抛射事件的特征参数值；再输入预先建立和训练好的CME推荐模型，得到历史相似CME事件以及预测到达时间；CME推荐模型，用于根据每种特征参数的权值对特征参数值进行加权处理，然后与预先建立的CME历史数据库的历史事件进行距离匹配，找到距离最近的历史事件。

摘要： 本发明提出一种日冕仪杂散光测试装置和测试方法。测试装置包括：激光器、第一光纤耦合器、保偏光纤、光纤环形器、扩束镜、第二光纤耦合器、分光镜及示波器等装置。通过上述光学部件构建入射光路和回馈光路。基于入射光路和回馈光路的光强度、幅值等信息，可完成日冕仪杂散光的检测。具体方法包括日冕仪杂散光测试方法及外掩体衍射光测试方法；进行日冕仪总杂杂散光测试时，将第二光纤耦合器设置在日冕仪探测器位置；进行外掩体边缘衍射光测试时，将第二光纤耦合器设置在日冕仪内掩体位置；根据示波器的测量结果判定日冕仪杂散光水平。该装置和方法可以实现对外掩式日冕仪不同来源的微弱杂散光信号的高灵敏检测。

摘要： 本发明公开了一种基于改进U‑Net网络的日冕物质抛射检测方法，包括以下步骤：步骤1，将从SOHO主页上下载的LASCO C2图像进行图像预处理，所述预处理包括图像灰度化、图像旋转和翻转操作；步骤2，将从通过步骤1得到的LASCO C2图像转换到极坐标下来表示；步骤3，制作日冕图像数据集，将数据集分为训练集和测试集；步骤4，对原始的U‑Net网络进行改进，使之适应于日冕物质抛射检测任务；步骤5，使用改进后的U‑Net网络进行训练，微调网络参数，最终得到检测结果。实现对日冕物质抛射现象的自动检测，降低人工记录的难度，加快自动检测速度。

摘要： 本发明公开了基于Faster R‑CNN的日冕物质抛射检测方法。该方法首先对截取的图像进行预处理，对齐、中值滤波降噪、极坐标转换、数据增强；接着构建Faster R‑CNN目标检测网络，设计多通道区域建议神经网络，采用2个RPN，分别用于强日冕物质抛射和弱日冕物质抛射目标候选框生成。接着预训练RPN，利用RPN生成的建议框训练FEN，在固定FEN基础上再次训练RPN。RPN1和RPN2训练时采用轮流训练策略，借助强CME目标特征帮助弱CME目标训练。最后进行日冕序列图像物质抛射的识别。本发明很大程度上改善了传统日冕物质抛射识别方法的整体性能，提高不同尺度CME的检测精度。

摘要： 本发明属于光学设计领域，具体涉及是一种用于日冕观测的扇形微透镜阵列。本发明为一扇形微透镜阵列，用于积分视场单元的微透镜阵列为扇形，由多个不同尺寸的扇形微透镜单元组成；所述的扇形微透镜阵列，外层扇形微透镜单元的面积大于内层扇形微透镜单元，力求不同层的扇形微透镜单元通光量接近；扇形微透镜单元的外弧长与其径向长度成比例，以保证每个扇形微透镜单元的外接圆半径最小，使扇形微透镜单元具有最小的球差。本发明通过使扇形微透镜单元的径向长度随着日冕半径的增加而增加，或随着日冕半径的增加而使每扇形微透镜单元对应的圆心角增大，实现组成扇形微透镜阵列的每个扇形微透镜单元的通光量基本一致，保证了微透镜通光的均匀性。

摘要： 一种激光扫描式高灵敏度日冕仪杂光检测装置涉及天文目标观测和检测领域，该装置包括：单束激光扫描装置、多维调整台、带通滤光片和单光子计数探测器；单束激光扫描装置、待测日冕仪、带通滤光片和单光子计数探测器依次排列并同光轴设置，单光子计数探测器设置在待测日冕仪的焦面上；单束激光扫描装置安装在多维调整台上。本发明具有更高的检测灵敏度和更低的噪声，检测灵敏度和暗噪声可达0.5counts.s‑1.cm‑2。具有更好的工作稳定性和光束准直度，通过更换激光器实现不同波段的杂光检测。通过同一束激光分别扫描测量日冕仪杂光辐射和太阳日面辐射，积分获取待测日冕仪的杂光抑制能力，避免使用造价昂贵的高亮度32′视场太阳模拟器进行杂光检测的难题。

摘要： 本发明涉及一种内掩式日冕仪杂散光测量系统及测量方法，其中内掩式日冕仪杂散光测量系统，设置于天文站台中，所述测量系统包括待测内掩式日冕仪、探测器及数据处理模组，所述内掩式日冕仪包括：沿入射光路依次设置的物镜光阑、物镜组件、消杂光光阑组件、内掩体、场镜组件、中继镜组件、Lyot光阑组件、第一成像镜组件、分光镜组件，所述分光镜组件用于将光束分裂为一主光路及一副光路，所述主光路用于将日冕图像聚焦至所述探测器，所述副光路用于经一第二成像镜组件将所述物镜组件的共轭像聚焦至一副光路探测器。本申请实现在日冕仪正常运行时实时测量日冕仪的杂散光水平，解决日冕仪实际工作时杂散光水平无法定量的问题，提高科学数据获取数量。

摘要： 本发明公开了一种日冕物质抛射空间环境事件相似推荐方法及系统，该方法包括：在设定时间段内采集CPA、MPA、日冕物质抛射角宽度、线速度、初速度、末速度、20个太阳半径处的速度、日冕物质抛射源区的经纬度坐标、日冕物质抛射爆发当天的F10.7指数以及太阳风平均速度、温度、质子密度、动压、等离子体β值和三个方向的磁场分量，经预处理后得到18种日冕物质抛射事件的特征参数值；再输入预先建立和训练好的CME推荐模型，得到历史相似CME事件以及预测到达时间；CME推荐模型，用于根据每种特征参数的权值对特征参数值进行加权处理，然后与预先建立的CME历史数据库的历史事件进行距离匹配，找到距离最近的历史事件。

摘要： 本发明涉及太阳物理和空间物理技术领域，具体的是涉及一种认证行星际日冕物质内日珥物质的方法。该方法首先在稳态太阳大气模型条件下计算重离子的各离子成份和温度的关系；然后结合太阳风中这些离子成份的观测，选择合适的重离子成份反常增加作为判断日珥物质的判据。该方法具有基础数据获取方便，操作过程比较简洁，认证准确性较高，具有相当的可靠性。

摘要： 本实用新型公开了一种观测日冕的天基多光谱离轴极紫外三反系统，包括沿光路依次设置的抛物面反射镜、视场光阑、第一球面反射镜、平面衍射光栅、第二球面反射镜、CMOS图像传感器，视场光阑设置在抛物面反射镜的焦平面处，视场光阑位于经抛物面反射镜的反射光路上，第一球面反射镜位于视场光阑的后方。平面衍射光栅置于第一球面反射镜的反射光路上，第二球面反射镜置于平面衍射光栅的反射光路上，CMOS图像传感器位于第二球面反射镜的反射光路上。所述视场光阑中心设有内遮掩，内遮掩为圆柱形，通过透明连接件固定在视场光阑中心孔内。本实用新型的体积和重量更小，系统装配的难度和成本有所降低，同时拥有优秀的成像质量，更小的体积和尺寸，更小的装配难度。