太陽黑子半影纖維(暗條)物理本質(zhì)的研究

1、1太陽黑子半影纖維（暗條）物太陽黑子半影纖維（暗條）物理本質(zhì)的研究理本質(zhì)的研究答辯人: 蘇江濤組其他成員：王曉帆國(guó)家天文臺(tái)國(guó)家天文臺(tái)國(guó)家天文臺(tái) 懷柔基地懷柔基地21. 蘇江濤蘇江濤 副研究員副研究員 1992.91996.7 四平師范學(xué)院 獲學(xué)士學(xué)位1996.71998.7 吉林油田實(shí)驗(yàn)中學(xué) 物理教師1998.92001.7 北京師范大學(xué) 獲碩士學(xué)位 2001.92004.9 國(guó)家天文臺(tái) 獲博士學(xué)位 2004.9至今 國(guó)家天文臺(tái) 2. 王曉帆王曉帆 國(guó)家天文臺(tái)國(guó)家天文臺(tái) 在讀博士在讀博士 申請(qǐng)人簡(jiǎn)歷申請(qǐng)人簡(jiǎn)歷 3課題申請(qǐng)負(fù)責(zé)人科研經(jīng)課題申請(qǐng)負(fù)責(zé)人科研經(jīng)驗(yàn)驗(yàn) 從事過太陽磁場(chǎng)的觀測(cè)和理論定標(biāo) 太陽

2、磁活動(dòng)現(xiàn)象的研究 負(fù)責(zé)懷柔太陽觀測(cè)基地太陽磁場(chǎng)觀測(cè)工作 主要科研的目標(biāo)和方法主要科研的目標(biāo)和方法在懷柔太陽矢量在懷柔太陽矢量磁場(chǎng)磁場(chǎng)和空間高分辨率矢量磁場(chǎng)和空間高分辨率矢量磁場(chǎng)觀測(cè)的基礎(chǔ)上，觀測(cè)的基礎(chǔ)上，診斷太陽磁活動(dòng)基本特性和規(guī)律診斷太陽磁活動(dòng)基本特性和規(guī)律 參加全日面光學(xué)和磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究，獲參加全日面光學(xué)和磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究，獲2007年度軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)一次年度軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)一次（15人人中排第中排第13）。4發(fā)表論文情況發(fā)表論文情況(1) Su, J.T. and Zhang, H.Q., 2004, Sol. Phys., 222, 17(2) Su, J.T. and Zha

3、ng, H.Q., 2004, ChJAA., 4, 365(3) Su, J.T. and Zhang, H.Q, 2005, Sol. Phys., 226, 189(4) Su, J.T. and Zhang, H.Q, 2005，IAUS, 226, 221S (5) Su, J.T., et al. 2005, ApJ, 630, L101 (6) Su J.T., et al., 2006, ApJ, 649, L141(7) Su, J.T., et al. 2007, Advances in Space Research, 39, 1723 (8) Su, J.T., et a

4、l. 2007, Sol. Phys., 242, 53(9) Su, J.T. and Zhang, H.Q. 2007, ApJ, 666, 559(10) Su, J.T., et al. 2008, Sol.Phys., 252, 55 (11) Su, J.T., et al. 2009, ApJ, 697, L103 國(guó)際邀請(qǐng)報(bào)告一次（國(guó)際邀請(qǐng)報(bào)告一次（2009新加坡舉行的新加坡舉行的Asia OceaniaGeosciences Society） 20042004年以來，課題申請(qǐng)負(fù)責(zé)人發(fā)表學(xué)術(shù)年以來，課題申請(qǐng)負(fù)責(zé)人發(fā)表學(xué)術(shù)SCISCI論文論文1 15 5篇，篇，會(huì)議文集會(huì)議文集2

5、 2篇，共篇，共1 17 7篇。篇。SCISCI第一作者第一作者1111篇。篇。5項(xiàng)目研究意義項(xiàng)目研究意義 在高分辨率的太陽觀測(cè)中，半影纖維是太陽黑子的重要組成部分。但是到目前為止，人們對(duì)半影纖維究竟是磁對(duì)流現(xiàn)象，還是纖細(xì)磁流管現(xiàn)象，一直爭(zhēng)論不休。本項(xiàng)研究試圖從磁流管的特性上認(rèn)識(shí)半影纖維的物理本質(zhì)！6本項(xiàng)目研究背景本項(xiàng)目研究背景半影纖維的兩個(gè)主要模型：半影纖維的兩個(gè)主要模型：(1)把半影纖維看成是熱等離子體在對(duì)流時(shí)排擠、穿越背景磁場(chǎng)（勢(shì)場(chǎng)）時(shí)而形成的現(xiàn)象（Spruit & Scharmer 2006);(2)把半影纖維看成是水平的磁流管埋藏在近垂直的背景磁場(chǎng)中的現(xiàn)象(Title et

6、al. 1993; Solanki & Motavon 1993).其中兩個(gè)焦點(diǎn)：其中兩個(gè)焦點(diǎn)：(1)半影磁場(chǎng)是否為勢(shì)場(chǎng)？(2)半影纖維究竟是不是磁流管？(Scharmer et al. 2002)7半影纖維的研究半影纖維的研究半影纖維究竟是不是磁流管？半影纖維究竟是不是磁流管？如果半影纖維是磁流管構(gòu)成的，那么一定具如果半影纖維是磁流管構(gòu)成的，那么一定具備磁流管的一些性質(zhì)：比如備磁流管的一些性質(zhì)：比如解纏時(shí)延長(zhǎng)，纏解纏時(shí)延長(zhǎng)，纏繞時(shí)收縮以及手征性變化繞時(shí)收縮以及手征性變化等等！我們?cè)噲D從等等！我們?cè)噲D從這些性質(zhì)入手來研究半影纖維物理本質(zhì)。這些性質(zhì)入手來研究半影纖維物理本質(zhì)。8研究對(duì)象是

7、：研究對(duì)象是：NOAA 10930磁中性線區(qū)域的半影纖維磁中性線區(qū)域的半影纖維初步分析發(fā)現(xiàn)：半影纖維確有初步分析發(fā)現(xiàn)：半影纖維確有解纏時(shí)延長(zhǎng)、纏繞時(shí)解纏時(shí)延長(zhǎng)、纏繞時(shí)收縮和手征性改變等現(xiàn)象存在收縮和手征性改變等現(xiàn)象存在9此研究已取得進(jìn)展（I） 太陽黑子旋轉(zhuǎn)問題太陽黑子旋轉(zhuǎn)問題太陽黑子旋轉(zhuǎn)本質(zhì)問題：一部分人認(rèn)為是真實(shí)運(yùn)動(dòng)，另一部分人認(rèn)為是纏繞的磁流管上浮時(shí)的一種表象。通過分析Zhao and Kosovichev (2003) 發(fā)現(xiàn)的在旋轉(zhuǎn)黑子的光球?qū)酉掠袃蓚€(gè)方向相反的渦旋流，我們提出黑子旋轉(zhuǎn)就是由于纏繞的磁流管在上浮時(shí)解纏，由磁張力驅(qū)動(dòng)而造成的等離子體的整體運(yùn)動(dòng)。已發(fā)表論文：已發(fā)表論文：Su,

8、 J.T., et al. 2008, Sol.Phys., 252, 5510此研究已取得進(jìn)展（II） 黑子區(qū)域的磁場(chǎng)是非勢(shì)的 Scharmer & Spruit （2006）認(rèn)為半影磁場(chǎng)是勢(shì)場(chǎng)形態(tài)存在，對(duì)流等離子排擠、穿越背景磁場(chǎng)形成所看到的半影纖維。我們經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)黑子整個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)都是纏繞的，不是勢(shì)場(chǎng)形態(tài)。已發(fā)表論文：已發(fā)表論文： Su, J.T., et al. 2009, ApJ, 697, L10311課題創(chuàng)新點(diǎn)課題創(chuàng)新點(diǎn)我們將半影纖維的物理性質(zhì)與磁流管對(duì)比，首我們將半影纖維的物理性質(zhì)與磁流管對(duì)比，首次發(fā)現(xiàn)半影纖維解纏時(shí)延長(zhǎng)、纏繞時(shí)收縮以及次發(fā)現(xiàn)半影纖維解纏時(shí)延長(zhǎng)、纏繞時(shí)收

9、縮以及其手征性可以改變，這些變化是受黑子旋轉(zhuǎn)的其手征性可以改變，這些變化是受黑子旋轉(zhuǎn)的影響。影響。未來工作展望未來工作展望（1）磁螺度傳輸與半影纖維手征性改變關(guān)系；）磁螺度傳輸與半影纖維手征性改變關(guān)系；（2）小尺度磁螺度積累和小尺度爆發(fā)關(guān)系。）小尺度磁螺度積累和小尺度爆發(fā)關(guān)系。12工作進(jìn)度工作進(jìn)度（1）2010年1-12月，利用空間衛(wèi)星Hinode對(duì)活動(dòng)區(qū) 10930高分辨率的矢量磁場(chǎng)和G-band觀測(cè)資料， 對(duì)半影纖維研究得出初步結(jié)果，并有SCI論文發(fā)表；（2）2011年1-12月，結(jié)合空間衛(wèi)星SOHO/MDI磁場(chǎng)、 空間衛(wèi)星Hinode高分辨的矢量磁場(chǎng)觀測(cè)，深入研 究小尺度（半影纖維尺度上）螺度積累與小尺度 耀斑爆發(fā)等關(guān)系