太阳耀斑微波尖峰辐射的观测特征提取及参量估算

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太阳射电爆发通常发生在太阳耀斑期间,它携带着爆发源区的物理环境以及辐射机制等诸多重要信息,尤其是微波爆发的精细结构,持续时间短、变化快、结构复杂,可以反映重联过程复杂的磁场结构、高能粒子运动等许多特征。微波尖峰辐射的亮温度极高,持续时间极短,带宽极窄,是一种非常典型的射电爆发短时标精细结构,对这类精细结构的研究将有助于弄清在太阳耀斑区域发生的基本物理过程。 最近几年,随着中国太阳宽带射电动态频谱仪(SBRS)的投入正规观测,由于它的高时间分辨率(1ms左右)和高频率分辨率(1.37MHz),已获得了大量高分辨率、高灵敏度的微波爆发精细结构数据,包括大量微波尖峰辐射数据。一项重要的工作,就是要从大量的数据中提取微波尖峰辐射的观测特征。本文针对2003年10月27日的太阳射电微波尖峰辐射事件,深入地讨论了其尖峰辐射观测特征提取的计算方法,并用IDL语言设计了一套计算机自动搜索尖峰辐射的计算程序,主要包括用Fourier变换滤除频谱图中的背景辐射,计算机自动搜索尖峰辐射等,得到了420个尖峰辐射。对各个独立微波尖峰辐射的时间轮廓进行了拟合和研究,重点研究了尖峰时间轮廓的e指数上升和衰减趋势,计算了e指数上升/衰减时间;考察了微波尖峰辐射的持续时间与频率的关系,e指数上升时间与e指数衰减时间的关系,e指数衰减时间与尖峰持续时间及峰值流量的关系,并与前人的研究结果进行了对照;最后估算了源区的相关参量,讨论了可能的衰减机制。
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