基于源區(qū)位置統(tǒng)計結(jié)果的日冕物質(zhì)拋射觀測特征研究.pdf

1、日冕物質(zhì)拋射（Coronal Mass Ejection，CME）是太陽上最猛烈的爆發(fā)活動之一，是引起行星際空間和地磁擾動的主要原因?，F(xiàn)在常用白光日冕儀的觀測來研究日冕物質(zhì)拋射的傳輸和演化過程，因而如何恰當(dāng)?shù)乩斫獍坠馊彰醿x中的CME的觀測特性對太陽和空間物理領(lǐng)域的許多相關(guān)研究至關(guān)重要。另外，活動區(qū)儲存了大量的磁自由能，被認(rèn)為是CME的有力產(chǎn)生者。深入地研究CME 與活動區(qū)之間的關(guān)系，對了解CME的觸發(fā)機(jī)制和產(chǎn)生規(guī)律十分重要。
　　

2、 為了避免數(shù)據(jù)選取過程中的人為因素引起的偏差，在研究過程中，我們盡量保持了CME和活動區(qū)樣本的完整性，對CDAW CME目錄1列出的1997-1998年間所有1078個CME的源區(qū)位置進(jìn)行了認(rèn)證。我們發(fā)現(xiàn)除了因數(shù)據(jù)質(zhì)量差而未能認(rèn)證源區(qū)位置的231個CME外，總共有288個（34％）CME的源區(qū)在太陽正面、234個（28％）CME的源區(qū)在太陽的邊緣以及325個（38％）CME在EIT195? 觀測中沒有明顯爆發(fā)特征。同時在SOHO/MD

3、I磁綜合圖的基礎(chǔ)上，應(yīng)用Wang and Zhang于2008年發(fā)展的活動區(qū)自動識別及參數(shù)提取法，對該時期內(nèi)的活動區(qū)進(jìn)行了識別，總共得到108個MDI活動區(qū)。結(jié)合CME源區(qū)位置信息，我們發(fā)現(xiàn)53％的活動區(qū)產(chǎn)生了CME，且其中約14％的活動區(qū)為CME多產(chǎn)的活動區(qū)（產(chǎn)生3個及以上CME），另一方面63％的CME產(chǎn)生于活動區(qū)，其它的CME則產(chǎn)生于活動區(qū)外。
　　 在此基礎(chǔ)上，統(tǒng)計分析了1997-1998年間LASCO CME的觀測特征

4、及其與活動區(qū)的關(guān)系，其中包括CME 源區(qū)位置的分布、與CME 亮度相關(guān)的若干科學(xué)問題、CME 在內(nèi)日冕中的偏轉(zhuǎn)以及CME 與活動區(qū)的關(guān)系等，獲得了以下有意義的結(jié)果。
　　 1.CME 源區(qū)位置分布方面：
　　 CME 源區(qū)位置的緯度分布呈現(xiàn)明顯的雙峰，峰值出現(xiàn)在)（° ? °±30 15，這恰好與太陽活動區(qū)帶的位置相吻合，而且沒有CME 產(chǎn)生于極區(qū)（°±75以外）；
　　 觀測到的CME中大約有56％產(chǎn)生于靠近太

5、陽邊緣的區(qū)域；CME的平均表觀速度約為435 km s-1，并且靠近日面中心的和邊緣CME的表觀速度分布沒有明顯的差別；邊緣CME的平均角寬度約為° 59，其中約有65％的邊緣CME的角寬度在° 30到° 90之間；統(tǒng)計結(jié)果顯示靠近日面中心的CME的平均角寬度是邊緣CME的兩倍，這表明存在明顯的投影效應(yīng)。
　　 2.與CME 亮度相關(guān)的若干科學(xué)問題方面：
　　 （1）大約有32％的太陽正面的CME 無法被SOHO 觀測到

6、，這可能是地磁暴的高漏報率的一個直觀的解釋。
　　 （2）白光CME 在任意給定日心距離處的亮度與其速度大致上正相關(guān)，這可能表明白光日冕儀中增強(qiáng)的亮度不僅包含CME 還包含周圍壓縮的太陽風(fēng)等離子體；以及由白光日冕儀中亮度得到的CME 質(zhì)量可能是高估了。
　　 （3）投影效應(yīng)和巨大能量的釋放是暈狀CME的主要原因，但對邊緣暈狀CME 來說，后者更為主要；總體上，大約有25％的暈狀CME 強(qiáng)于所有CME的平均強(qiáng)度。
　

7、　 3.CME 在內(nèi)日冕中的偏轉(zhuǎn)方面：
　　 統(tǒng)計結(jié)果表明，在接近太陽活動低年期間，大多數(shù)CME 向赤道方向偏轉(zhuǎn)。
　　 根據(jù)CME 偏轉(zhuǎn)過程的不同特征，可以把CME 向赤道方向的偏轉(zhuǎn)分為不對稱膨脹、非徑向拋射以及偏轉(zhuǎn)傳播三類。
　　 4.在CME 與活動區(qū)的關(guān)系方面：
　　 （1）活動區(qū)的CME 產(chǎn)生率與活動區(qū)的復(fù)雜程度相關(guān)性很強(qiáng)，但與活動區(qū)所處的階段無關(guān)。能產(chǎn)生CME的活動區(qū)的面積、磁通量、極性反轉(zhuǎn)

8、線的長度和條數(shù)的平均值是沒有產(chǎn)生CME的活動區(qū)的2倍左右，而CME多產(chǎn)的活動區(qū)的參數(shù)平均值更大一些。
　　 （2）同源相關(guān)的CME 產(chǎn)生的時間間隔約為8小時，這可能反映了在同一活動區(qū)內(nèi)一個CME 觸發(fā)另一個CME 或者同一活動區(qū)積累磁自由能的時間尺度。
　　 （3）同一個活動區(qū)在15小時時間內(nèi)最多只能產(chǎn)生一個強(qiáng)的（速度在800 kms-1以上）CME。
　　 （4）CME的表觀參數(shù)，如速度、加速度、角寬度等與CM