太阳磁场基本结构的观测研究

Applicants plan to study the storage and release of magnetic energy and magnetic helicity in the solar eruptive process, as well their transport processes and physical mechanism based on domestic and foreign solar observations. The major research contents include:.1) The basic configuration of magnetic fields (magnetic flux tube) in solar active regions, especially their spectrum of magnetic energy and helicity based on the point of view of the magnetic turbulence;.2) The non-potentiality of magnetic field in solar active region and the relaship with the storage mechanism of magnetic energy. Solar storms (flares - coronal mass ejections) with the magnetic characteristics of the magnetic helicity in source regions, which include the case study and statistical analysis;.3) The statistical characteristics of chirality and helicity of magnetic field in solar active regions and the variation with the solar cycles, especially observed by the Huairou Solar Observing and space satellite, especially for solar cycle 24 and the following cycles. We also study the chiral magnetic fields and the relationship with the dynamo process.

申请者将利用国内外地基和空间观测资料，研究太阳爆发过程中太阳磁场能量存储和释放，以及磁螺度输运过程和物理机制。其中具体研究内容包括：.1)太阳活动区磁场（磁通量管）的基本形态和演化过程，其中包括在磁湍流的框架下研究磁场能量和螺度结构和谱特征；.2)太阳活动区非势磁场的基本形式和非势磁场能量的存储机制。太阳风暴（耀斑-日冕物质抛射）源区磁场的非势磁能特征和磁场螺度特征，包括个例和统计研究；.3)太阳活动区磁场的手征性和螺度统计特征，以及随太阳周的变化规律，尤其是通过怀柔太阳观测基地和空间卫星磁场测量仪器观测到的系列太阳活动区矢量磁场观测资料，探讨太阳活动周（包括第24和后续活动周）的变化规律。研究太阳表面磁场手征性和太阳内部发电机过程的可能联系。

太阳磁场和磁化大气中活动现象的研究是当代太阳物理学中最具活力和最具挑战性的前沿课题。利用国家天文台怀柔太阳观测基地的磁场观测设备，申请者和合作者利用国家天文台怀柔观测基地30多年的太阳矢量磁场观测资料和国际空间卫星的观测资料，在太阳活动区磁场螺度研究方面取得进展。其中包括：太阳磁场谱线形成等等测量理论的深入分析；太阳活动区磁场剪切、电流和螺度与太阳耀斑-日冕物质抛射的相关性；确定太阳活动区磁螺度半球分布，以及随太阳周的变化规律；在磁湍流理论的框架下对太阳活动区磁场能量和螺度谱的研究;太阳表面螺度的统计分布与太阳内部发电机过程的可能内在联系等研究成果等。