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与CME相关的日冕暗化的EUV观测研究

刘凯  
【摘要】: 日冕物质抛射(CME)是太阳大气中的一种剧烈爆发现象。其中对地传播的晕状CME(halo CME)被认为是影响近地空间环境和驱动灾害性空间天气的最主要来源,对它的研究显得尤为重要。尽管已经有了大量的观测和模型分析,但是还无法完全理解CME的起源问题。CME通常伴有各种物理过程,如耀斑(flare)、爆发日珥(eruptive prominence)、射电爆发(radio burst)、高能粒子事件(solar energetic particles)和日冕暗化(coronal dimming)等,对于这些伴随物理过程开展细致深入的研究,可以帮助我们更好地理解CME的起源和传播与演化问题。本文主要研究与CME相关的日冕暗化现象,主要工作有两个:一是利用SOHO/EIT的数据对晕状(halo)CME与日冕暗化的相关性进行了统计;二是结合SOHO/SUMER和其它相关仪器对两次日面边缘处的暗化事件进行了详细的讨论。 对CME与暗化现象进行相关性分析时,我们主要根据SOHO/EIT观测图像的差分图来确定暗化是否发生,并通过空间和时间的对应关系来确定暗化与CME的相关性。我们的结果表明,在CDAW数据中心中列出的1996~2008年期间LASCO观测到的所有halo CME中,93.3%的对地(frontside)传播的事件发生时可以在EIT 195?的观测中看到相关暗化事件,未观测到相关暗化现象的事件大都是比较慢的CME(700km/s)。对于背向地球(backside)传播的事件,源区靠近日面边缘的halo CME发生时,有54.9%的事件可以在日面边缘处观测到暗化现象,均对应于较快的CME事件。统计结果表明,halo CME与暗化现象的相关性达到90%以上,并且CME越快,相关性越高。 为了研究暗化现象在多谱段上的表现及其在高时间精度下的演化过程,我们对SUMER观测到的两次与日面边缘处发出的CME相关的暗化事件进行了分析。对1997年7月16日的事件分析表明,此次暗化可以在不同温度的谱线上观测到,且在不同温度下减弱的趋势大致相同,但是在形成温度处于可观测到暗化现象的两条谱线的形成温度之间的一条谱线数据中未能观测到暗化现象,其原因有待进一步的探讨。对2004年5月23日的事件分析结果表明,此次事件同样可以在对应于不同温度的谱线中观测到,但是不同谱线数据中出现暗化的时间有所不同,在低温的谱线上先观测到了暗化,而在高温谱线上后观测到暗化,这说明此次暗化现象从低温等离子体向高温等离子体的发展过程;此外,虽然在同一温度的两条谱线上观测到暗化的变化趋势大致相同,但是减弱程度是不同的,这说明暗化现象还与谱线的发射机制有关。


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