论文部分内容阅读
磁螺度是描述拓扑不变性和磁场复杂性(如磁场的链接和扭缠程度)的一个物理量。太阳表面的许多特征结构都表现出螺度具有半球符号法则，即南半球显示正的螺度符号、北半球显示负的螺度符号。这些特征在太阳活动区、暗条、日冕环、日冕X射线拱形结构以及网络磁场中都有所表现。 尽管通常结论是太阳表面存在半球螺度符号法则，但在整个太阳表面以及整个太阳活动周是否存在同样的半球螺度符号法则呢?我们的研究正是针对半球螺度法则是否在整个太阳表面以及整个太阳活动周都存在这两个核心问题进行的。我们研究的主要内容和结果如下： 首先，我们研究了光球表面的大尺度磁场的电流螺度分布。我们使用了与Pevtsov&Latushko(2000)相同的技术，即从全日面纵向磁场获取矢量磁图。这种重构技术的基本假设是大尺度磁场演化相对缓慢，并且在一段时间内纵向磁场的变化都是由于视向角度变化引起的。与他们研究不同的是我们直接使用获得的矢量磁图计算电流螺度图，而不是象他们那样忽略Bθ分量的影响并平均所有太阳经度的Br和BΦ而得到hc随纬度的变化。我们的方法使螺度的半球规律更加明显地表现出来。研究表明，螺度半球规律在大尺度光球磁场中普遍存在，在活动区以外的弱场中也十分明显。 其次，我们利用三种不同仪器研究了大尺度磁场电流螺度的半球符号法则在第23太阳活动周三个不同阶段的表现。我们的计算使用了SOHO卫星上搭载的MDI以及美国国立太阳天文台的KPVT和SOLIS三个磁像仪所获得的磁场资料。我们的分析不仅进一步证实了大尺度磁场存在清晰、稳定的半球螺度符号规律，而且这一规律的存在不依赖于使用的仪器和选择的参数，并且在太阳活动的极大期和极小期都存在。 这些结果为磁螺度通过光球，在全球空间尺度和整个太阳活动周时间尺度上，向口冕稳定地传输提供了依据。这种螺度传输的结果，使得磁螺度在日冕中积累起来，为日冕物质抛射等爆发活动现象提供自由能。