太阳活动区物理PDF电子书下载

第1章　太阳活动区概论 1

1.1　太阳的一些基本特征和结构 2

1.2　太阳活动区的基本结构和演化 9

1.3　太阳活动体概述 12

1.4　太阳活动区物理的研究意义和基本问题 18

参考文献 19

第2章　太阳大气的非局部热动平衡理论 23

2.1　局部热动平衡和非局部热动平衡 23

2.2　跃迁速率 25

2.2.1　辐射速率 26

2.2.2　碰撞速率 29

2.3　统计平衡方程组 30

2.4　辐射转移方程的二阶微分形式和差分方程 33

2.4.1　辐射转移方程的二阶微分形式 33

2.4.2　差分方程表达式 35

2.4.3 发射系数和吸收系数的表达式 36

2.4.4　考虑部分频率再分配的辐射转移方程 37

2.5　完全线性化方法 42

2.5.1 基本原理 42

2.5.2 统计平衡方程组的线性化 43

2.5.3　辐射转移方程的线性化 43

2.5.4　费特利尔解法 44

2.6　大气模型的计算 46

参考文献 47

第3章　耀斑 50

3.1　耀斑概述 50

3.1.1　耀斑研究的历史 50

3.1.2　耀斑的分类和基本结构 56

3.2　耀斑的近代观测结果 59

3.2.1　耀斑的一般特性 59

3.2.2　耀斑可见光光谱 61

3.2.3 射电辐射 66

3.2.4　EUV辐射 72

3.2.5　软X射线辐射 75

3.2.6　硬X射线辐射 79

3.2.7　γ射线辐射 89

3.3　耀斑前活动的观测和研究 93

3.3.1 暗条的活动 93

3.3.2　磁场的形态和变化 94

3.3.3 电流体系 96

3.3.4　速度场的特征 97

3.3.5　耀斑前大气的加热和增亮 97

3.3.6 剪切和转动贮能 98

3.4　耀斑的触发和释能 99

3.4.1　MHD基本方程组 100

3.4.2 电流片和磁重联的基本概念 102

3.4.3 电流片的形成 103

3.4.4 二维磁重联的分类 108

3.4.5　稳态快磁重联的一般解 110

3.4.6 三维磁重联 115

3.5　耀斑的能量传输 118

3.5.1　辐射加热 118

3.5.2　粒子轰击加热 121

3.5.3　非热粒子产生的激发和电离 128

3.5.4　热传导加热 131

3.6　耀斑大气模型 133

3.6.1 耀斑大气半经验模型 133

3.6.2　耀斑大气的动力学模型 136

3.7　耀斑的理论模型 142

3.7.1 耀斑磁重联的观测证据 143

3.7.2　双带耀斑的理论模型 147

3.7.3　致密耀斑的理论模型 148

3.7.4 电流并合不稳定性模型 153

3.7.5 等离子体团导致磁重联模型 155

参考文献 159

第4章　太阳黑子 178

4.1　黑子的结构、形态和演化 179

4.1.1　本影的精细结构 179

4.1.2　半影的精细结构 180

4.1.3　埃弗谢德流动 181

4.1.4 黑子中的振荡和波动 183

4.1.5　磁流浮现与黑子的形成 184

4.1.6　黑子的衰减 185

4.2　黑子的大气模型和磁场结构 186

4.2.1 黑子的大气模型 186

4.2.2　黑子的磁场结构 189

4.2.3　磁流体静力学平衡 192

4.3　黑子的形成理论和致冷机制 201

4.3.1　磁对流的物理效应 201

4.3.2　磁通量的会聚 205

4.3.3　磁流的浮现 207

4.3.4　黑子的稳定性 211

4.4　太阳活动周期 214

参考文献 217

第5章 日珥 221

5.1 日珥的结构和物理特性 221

5.1.1 日珥的形态与分类 221

5.1.2 日珥的辐射特性 230

5.1.3 日珥的磁场 232

5.1.4 日珥物理参数的测定方法 234

5.1.5 日珥大气半经验模型的计算 238

5.2　日珥形成的理论 241

5.2.1　基本观测事实 241

5.2.2 日珥形成的可能条件是磁结构物中存在一个凹陷 243

5.2.3 日冕物质的凝聚 244

5.2.4 密度增加使日珥形成 250

5.2.5　直接由色球的物质形成日珥 252

5.2.6　新的日珥形成模型 252

5.3　日珥磁流体力学 255

5.3.1 日珥磁流体静力学平衡与日珥模型 255

5.3.2 日珥内部结构和热平衡 263

5.3.3　稳定性和日珥的爆发 269

参考文献 272

第6章　日冕物质抛射 283

6.1　概述 283

6.1.1　观测历史 283

6.1.2 多波段观测 284

6.2　观测特性 286

6.2.1　CME的形态 286

6.2.2　CME的密度与质量 287

6.2.3　CME的速度 291

6.2.4　角宽度 292

6.2.5　速度及角宽度的投影改正 294

6.2.6　纬度分布 295

6.2.7　CME的能量 296

6.2.8　CME的发生率 296

6.3　CME与耀斑及暗条爆发的关系 298

6.3.1　CME与耀斑的关系 298

6.3.2　CME与爆发日珥的关系 303

6.3.3 两类日冕物质抛射之辩 304

6.4　理论问题及模型 307

6.4.1　整体图像 308

6.4.2　前身结构 310

6.4.3　前兆特征 312

6.4.4　触发机制 313

6.4.5　传播规律 324

6.4.6　磁重联必要性之辩 326

6.4.7　其他几个问题 330

6.5　伴随的爆发现象 331

6.5.1　射电爆发 332

6.5.2　太阳高能粒子事件 337

6.5.3　莫尔顿波、EIT波、暗区及He 1083nm波 341

6.6　结束语 353

参考文献 353