19303.日冕磁場計算及其應用研究

1、作者姓名指導教師學位類別學科專業(yè)培養(yǎng)單位密級中國科學院大學UniversityofChineseAcademyofSciences博士學位論文日冕磁場計算及其應用研究王瑞顏毅華研究員，譚寶林副研究員中國科學院國家天文臺理學博士天體物理中國科學院國家天文臺2013年5月摘要磁場在太陽物理研究中扮演著關鍵角色，無論是探索太陽的長期演化行為，還是研究太陽大氣中的各種爆發(fā)現象的起源、能量釋放與轉移、及其發(fā)生發(fā)展規(guī)律，磁場都是至關重要的一個要素。

2、然而，到目前為止，可靠的太陽磁場觀測僅僅局限在太陽光球表面及其附近區(qū)域，如何獲取準確而可靠的日冕磁場特征是太陽物理研究的難點?；谝欢ǖ臄祵W物理模型，通過理論外推計算是我們獲取日冕磁場特征的重要途徑。本次博士論文研究工作主要借助最新計算技術和最新的空間太陽觀測結果，開展了一系列日冕磁場外推計算，并將有關計算結果應用于太陽物理問題的研究中，主要取得了如下研究結果：1首先，基于中國寬帶動態(tài)頻譜儀的高時間一頻譜分辨率的觀測和小波分析，發(fā)現了一

3、種獨特的微波反向漂移準周期快速脈動結構，利用SOHO／MDI磁場觀測，并結合勢場外推磁場計算，給出了對應日冕輻射源區(qū)的磁場拓撲結構，并對該反向漂移脈動結構的形成機制給予了合理解釋，指出該反向漂移脈動結構直接反映了輻射源區(qū)的動力學特征：2利用勢場計算重構了太陽黑子大氣磁波導的三維磁場結構，通過SDO／AIA的紫外和極紫外成像觀測結果的對比，發(fā)現黑子的震蕩波可能以一種特殊的傳播方式向日冕傳播。3將GPU并行運算技術應用于直接邊界積分方法(D

4、BIE)進行日冕磁場外推計算，驗證了該方法的可靠性，并使運算速度提高了近1000倍，從而使該方法的廣泛應用成為可能。4將aeu力n速后的直接邊界積分方法應用于最新的SDO／HMI的矢量磁圖觀測的三維日冕磁場重構，首次實現磁場外推結果與SDO／AIA的極紫外圖像、STEREO／A和B的極紫外圖像的多角度三維立體對比，結果表明，大部分磁力線從形態(tài)上與極紫外背景結構在多個角度都吻合得很好，明顯優(yōu)于用其他外推方法的結果；在活動區(qū)的中心區(qū)域，得到