太阳耀斑放能机制的讨论——评《太阳高能物理》

本文对《太阳高能物理》所表述的太阳耀斑流行理论作了讨论,给出一种新的太阳耀斑放能机制——"电子—离子束缚态及其引发核过程"模型。并指出太阳耀斑中存在两个独立过程,有～12.5keV(p-e-p～12.5keV)、～25keV(p-e-A ～25keV)、～25keV(d -e-d ～25keV)线发射和(d,d)聚变。对太阳耀斑的一些主要现象作了分析,给出了太阳耀斑中X射线和高能粒子与流行理论不同的产生机制。     

Her X-1是中子星吗?

本文通过对Her X-1的X-ray观测结果和其他中子星X-ray时间变化特征和X-ray谱特征分析,对Her X-1是中子星提出质疑.并根据"电子-离子束缚态及其引发核过程"(简称:电子-离子束缚态)假说,时照太阳耀斑机制,认为Her X-1的辐射可能是它的伴星HZ-Her的耀斑.     

恒星级黑洞(候选体)与太阳耀斑辐射的相似性

本文基于"电子-离子束缚态及其引发核过程"模型(简称"束缚态模型")对Cyg X-1等的X-ray辐射给出X-ray和r-射线等新的产生机制.通过与太阳耀斑光变曲线和能谱比较,得出结论:Cyg X-1、A0620-00、GX339-4、GRSl915+105等的X-ray辐射可能不是"黑洞"的辐射而是星冕的耀斑,这里不需要黑洞.     

太阳耀斑中的（d,d）聚变

本文用“电子－离子束缚态及其引发核聚变”模型对太阳耀斑中的（ｄ，ｄ）聚变给以解释，同时也为具有重大争议的所谓冷聚变现象的存在提供了证据。     

一种黑子特征自动提取的太阳耀斑模型

太阳耀斑是最剧烈的太阳爆发之一,太阳耀斑能够在几分钟内对空间环境产生影响,为了更好地应对太阳耀斑爆发的空间环境效应,本文提出一种基于自动特征提取方法的太阳耀斑预报模型.该模型以太阳黑子的连续谱观测图像为输入,利用卷积神经网络的自动图像特征提取能力,建立太阳耀斑预报模型.传统的以太阳黑子特征为输入的耀斑模型需要以黑子的McIntosh分型作为输入,黑子的McIntosh分型需要人为指定,效率低并且具有一定的主观性.通过实验比较,本文提出的耀斑预报模型比传统的以太阳黑子McIntosh分型为基础的预报模型具有更好的预报准确度.总之,本文提出的太阳耀斑预报模型能够自动提取太阳黑子图像的特征,具有更高的预报效率和准确率(在48 h M级耀斑预报中,基于深度学习方法的预报模型在耀斑报准率上比传统预报模型高3.7%,在非耀斑报准率上比传统预报模型高2.8%),是一种实用性较强的太阳耀斑预报模型.     

太阳耀斑中两个独立X射线发射过程

基於Ｘ射线的观测事实，证明在太阳耀斑中存在两个独立的Ｘ射线发射过程：≤１２．５ｋｅｖ的软Ｘ射线和～２５ｋｅｖ的硬Ｘ射线及少量的高能γ用电子—离子束缚态及其发核聚变的模型给出定性解释。     

一种短波段电离层突然骚扰的连续监测设备

太阳耀斑爆发时将引起地球电离层的一系列突然扰动现象,称做电离层突然骚扰,即所谓的SID事件。由于这现事件严重地影响无线电通讯,同时,太阳耀斑爆发本身的机制也是太阳物理及日地物理中很重要的课题,需要对这些现象的形态学方面进行深入研究。因此,对耀斑及其伴随的各种现象的观测,记录监视及资料分析无论对国民经济以及基础天文和地球物理的研究都有着十分重要的意义。     

太阳耀斑发现反物质

太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动。美国航空航天局研究人员利用高能太阳分光镜成像卫星,于2002年7月23日拍摄到了太阳耀斑的图像。研究人员发现,这次太阳耀斑产生了大约半公斤反物质。     

太阳活动区参量与太阳耀斑和太阳质子事件的相关性统计分析

太阳黑子活动区与太阳耀斑和太阳质子事件的发生有紧密的关系.选取活动区特征参量包括太阳黑子群面积,磁分类,McIntosh分类,10 cm射电流量,统计和耀斑发生的产率关系;还统计了太阳活动区的位置,软X射线通量和质子事件的产率关系.对于磁分类,McIntosh分类的每一种分类类型计算了耀斑产率,对黑子群面积和10 cm射电流量和软X射线通量用函数拟合了它们和太阳耀斑和太阳质子事件的产率关系.对活动区位置采用了分段统计质子事件产率的方法.统计结果显示我们选取的活动区特征参量与太阳耀斑和质子事件有较强的相关性.统计结果可作为以后建立太阳耀斑,太阳质子事件预报模型中预报因子的选取的基础.     

京津冀地区闪电计数对太阳耀斑爆发的响应

研究 1989～ 1994年间夏季前后 170个 2级以上太阳耀斑对高时空分辨率的LLP80 -0 2型闪电定位系统在此期间于京津冀地区所测的 2 2 732 6个闪电活动的中短期影响 .发现在所覆盖的 6 0 0km× 6 0 0km区域内 ,在河北中西部至渤海湾地区一带闪电次数存在几百公里尺度的负响应区 ,在河北中部的负响应区其差异显著性优于 5× 10 - 3.这一结果表明在此地区太阳耀斑爆发后雷暴活动减弱现象可能是稳定的客观事实 .它对太阳活动影响短期天气的传统机理提出了新的挑战 ,也为进一步的研究提供了新的事实根据 .     

太阳活动峰年和谷年期间黑子群与耀斑的统计分析

基于NOAA/SWPC公布的太阳活动数据,我们选取第24太阳活动峰年附近的12个连续月份(2011年7月至2012年6月)和第23太阳活动周谷年附近的12个连续月份(2005年7月至2006年6月),统计了这两段时间中太阳黑子群和耀斑的活动规律,并根据时间、黑子群分布纬度、寿命和磁场类型等对峰年和谷年进行了详细分析和比较,主要结论如下所述.(1)黑子群数随时间的变化在峰年和谷年均比较随机,峰年期间黑子数比谷年增多1.5倍左右.耀斑爆发与黑子群活动具有良好的相关性,但峰年期间存在某个月份耀斑数很少的现象,而谷年期间存在某个月份耀斑数集中增多的现象.(2)无论峰年还是谷年,δ类型黑子群的耀斑产率(耀斑总数与黑子群总数之比)最大,但β型黑子群产生的耀斑爆发最多.耀斑产率与磁场类型有密切关系,但与其所处太阳活动周中的阶段无关.(3)黑子群和耀斑的纬度分布的南北不对称性,以X级耀斑最为显著.峰年较谷年的耀斑数增加主要集中在C级和M级.(4)耀斑产率同黑子群寿命具有良好的相关性,但黑子群的数目同它们的寿命之间没有明显的规律.     

第22太阳活动周软X射线耀斑的统计研究

根据GOES卫星资料 (1～ 8 ) ,统计了第 2 2太阳活动周 (1986 .9～ 1996 .10 )软X射线耀斑数 ,共计 2 0 930个耀斑 ,其中X级最少 ,不到 1% ;M级为 10 % ;C级最多 ,约占 6 0 % .统计发现 ,此活动周有两个峰 ,分别在 1989年和 1991年 ,1989年平均耀斑指数为 4 2 7,1991年为 4 6 8;C、M及X级耀斑数在活动周的上升期迅速增大 ,两年多时间就达到极大 ;而下降期缓慢减小 ,长达 4年多 ;耀斑发生率随软X射线峰值流量的变化呈幂律谱分布 ,谱指数为 - 2 .135 ,相关系数为- 0 .987;小耀斑易受背景影响 ,B级耀斑以及C级耀斑中的较小者在峰年及其前后往往湮没在背景中 ,无法辨别 .还发现X射线耀斑的光学对应体 (Hα耀斑 )与X射线耀斑的比率随X射线耀斑级别的增高而增大 ,X级的光学对应体达 94 % ,M级为 83% ,C级为 6 3% ,B级只有 30 % .     

SRAM型FPGA中轨应用可靠性分析

SRAM型FPGA在空间应用面临严重的单粒子效应问题,已有的研究大多集中在GEO和LEO轨道。由于中轨卫星的星上大容量信号处理需求日益增长,迫切需要寻求在容量、寿命与可靠性、成本之间折衷的有效解决方案,SRAM型FPGA能否满足中轨应用的可靠性需求成为关键问题。本文基于1/2恒星日回归轨道的中轨应用场景,选取了四款Xilinx FPGA,在日常辐射环境与太阳质子事件相结合的情况下进行了FPGA的可靠性分析,给出了三模冗余与定期刷新容错手段的选取策略,并讨论了对抗太阳质子事件的可行方案。结果表明,即使在最恶劣的辐射环境下,采用三模冗余结合周期刷新的加固手段,商业级FPGA也可达到同宇航级FPGA相当的可靠性水平。     

Where do flare ribbons stop?

The standard flare model,which was proposed based on observations and magnetohydrodynamic theory,can successfully explain many observational features of solar flares.However,this model is just a framework,with many details awaiting to be filled in, including how reconnection is triggered.In this paper,we address an unanswered question:where do flare ribbons stop?With the data analysis of the 2003 May 29 flare event,we tentatively confirmed our conjecture that flare ribbons finally stop at the intersection of separatrices(or quasi-separatrix layer in a general case)with the solar surface.Once verified,such a conjecture can be used to predict the final size and even the lifetime of solar flares.     

利用GPS方法对1998-11-22太阳耀斑引起的电离层TEC变化的观测研究

利用GPS伪距+载波相位联合数据处理方法具体分析了1998-11-22耀斑爆发期间北京、上海、武汉、西安GPS观测数据得到的电离层TEC。此次耀斑爆发引起了设在北京的高频多普勒长达15min左右的无线电短波中断。通过对GPS得到的电离层TEC进行分析发现： 此次耀斑造成了大面积的电离层TEC的增加,耀斑爆发引起的最大TEC增幅在1.25个TEC单位左右;利用高精度的GPS数据处理方法可研究耀斑引起的电离层扰动。另外,还分析了由GPS计算的TEC的时空变化特点。     

The correlation of flare’s location on solar disc and the sudden increase of total electron content

The correlation of flare's location on solar disc with the value of sudden increase of total electron content is analyzed with flare's parameters observed by GOES satellite from 1997 to 1999 and total electron content derived from GPS data observed by international GPS Service for Geodynamics. It is found that, besides the flare's maximum X-ray flux, flare's location on solar disc has some relation with the value of SITEC during the flare. The ionospheric response to a flare with a smaller maximum X-ray flux and nearer angular distance to the Sun's central meridian line may be stronger than that of the flare with a larger maximum X-ray flux and far angular distance. To the flares with the same class of maximum X-ray flux, the nearer the angular distance to the Sun's meridian, the stronger the ionospheric response.     

A signature of cosmic-ray increase in AD 774-775 from tree rings in Japan

Increases in (14)C concentrations in tree rings could be attributed to cosmic-ray events, as have increases in (10)Be and nitrate in ice cores. The record of the past 3,000 years in the IntCal09 data set, which is a time series at 5-year intervals describing the (14)C content of trees over a period of approximately 10,000 years, shows three periods during which (14)C increased at a rate greater than 3‰ over 10 years. Two of these periods have been measured at high time resolution, but neither showed increases on a timescale of about 1 year (refs 11 and 12). Here we report (14)C measurements in annual rings of Japanese cedar trees from ad 750 to ad 820 (the remaining period), with 1- and 2-year resolution. We find a rapid increase of about 12‰ in the (14)C content from ad 774 to 775, which is about 20 times larger than the change attributed to ordinary solar modulation. When averaged over 10 years, the data are consistent with the decadal IntCal (14)C data from North American and European trees. We argue that neither a solar flare nor a local supernova is likely to have been responsible.     

应用数据挖掘技术的短期太阳耀斑预报模型

为了进一步探讨太阳耀斑与太阳黑子参量的关系,本文采集了大规模的活动区黑子数据,统计其与耀斑发生的产率关系,应用得到的拟和公式对原始数据计算得到规范化后的数据集.在此基础上使用数据挖掘技术对黑子耀斑数据建立决策树模型和建立分类规则,具体描述了黑子数据和太阳耀斑之间的相关性.最后应用这两种技术对活动区未来48h是否爆发耀斑给出了预报,预报结果具有较高的准确率和较低的虚报率.