米波太阳射电尖峰的观测研究

Metric solar radio spikes are a type of short-time and narrow-band bursts with the peak duration of tens of milliseconds and the bandwidth of several MHz, and are regarded as a general class of fine structure in continuous emission of type IV burst. On the solar radio dynamic spectrum, spike radio signals look like thousands of light drizzle. It is generally accepted that radio spikes are generated by energetic electrons from electron cyclotron maser emission. As radio spikes are proved to be most closely related to the process of energy release (electron accelearation) in solar eruptions, studies on the problem of radio spikes have received more attention both in observational and theoretical studies. However, there still remain many questions on its characters and formation process, such as, the properties of harmonics and time lag of lower harmonics, the size and brightness temperature of spike emission sources. In the proposal, we will investigate the formation and properties of metric solar spike by combining the multi-wavelength data including the newly constructed MUSER imaging data and CSO and YNAO dynamic spectral data. We will focus on the spike lower harmonic emission time lag and source properties to shed light on the physical origin of solar radio spikes.

米波太阳射电尖峰是持续时间短的、窄带的爆发信号，也是IV型暴中的一种精细结构，在太阳射电动态频谱图上，表现为短时间内的许多条细雨状的射电信号。关于其辐射机制，目前较为认可的观点为电子回旋脉泽或等离子体辐射。由于射电尖峰在深入地探讨太阳耀斑和爆发过程中的电子加速和辐射机制研究以及诊断日冕爆发的物理参数方面具有重要的意义，与之相关的问题一直是个研究热点。然而，尖峰爆发的许多性质和成因仍存在很多不确定性，如，其谐波特征、低次谐波的时延，它的辐射源区的尺度和亮温大小。本项目欲主要利用最新落成的明安图射电频谱日像仪、山东大学槎山观测站和云南天文台的高分辨率频谱仪等我国自主研发设备的观测数据研究米波太阳射电尖峰，争取在尖峰谐波时延、尖峰辐射源区性质的研究方面取得进展，为解决上述问题做出贡献。

米波太阳射电尖峰是持续时间短的、窄带的爆发信号，也是IV型暴中的一种精细结构。由于射电尖峰在深入地探讨太阳耀斑和爆发过程中的电子加速和辐射机制研究以及诊断日冕爆发的物理参数方面具有重要的意义，与之相关的问题一直是个研究热点。本项目利用明安图射电频谱日像仪、山东大学槎山观测站和云南天文台的高分辨率频谱仪等我国自主研发设备的观测数据研究米波太阳射电尖峰，在尖峰谐波时延、尖峰辐射源区性质的研究方面取得了进展。下面列出了主要内容：.a.利用槎山观测站的太阳射电动态频谱结合SDO的极紫外成像观测数据研究了具有谐波特征的太阳射电尖峰的性质。槎山观测站的数据显示，三次与二次谐波的中心频谱之比为1.35±0.01，三次谐波的绝对、相对带宽比二次谐波的较大，但持续时间相对较短。通过研究太阳射电尖峰和不同波段上极紫外亮点光变曲线的相关性，确定出相关性最强的极紫外亮点和波段。最后，利用极紫外亮点附近的磁场外推结果，讨论了射电尖峰辐射源区的大小。.b.子午工程II米波太阳射电频谱仪项目的正式立项，以及山东大学槎山观测站暨子午工程II威海台荣成站安全稳定运行。米波太阳射电频谱仪通过提供高质量的宽频带米波太阳射电频谱观测数据，与其他空基、地基设施数据联合分析，可实现太阳射电精细结构的研究以及预报空间天气。.c.太阳II、III型射电暴精细结构研究进展的发表，为子午工程II期太阳射电观测设备的研制提供助力。.d.利用深度学习的方法开展太阳射电暴的自动识别和预报工作，预报结果用于太阳射电观测设备。.e.提出天线阵列的极化波束形成的方法，将方法应用到太阳射线电观测和其他需要宽带极化测量的系统中。.f.发明涉及一种基于无人机的天线性能测量方法及装置，解决了现有技术通过转台和固定发射天线无法对大型天线和天线阵列进行测量的技术问题。