從內(nèi)部到大氣層的太陽的動力學和磁學

鄭耀昕

當今的太陽活動周期處于一個極不尋常的上升階段，而美國宇航局的太陽動力學天文臺已經(jīng)為這一太陽活動周期中的太陽動力學和磁場活動提供了大量新的數(shù)據(jù)，這些空前的數(shù)據(jù)為綜合儀器調(diào)查研究提供了機會，使其能夠在不同的時間和空間尺度上解決太陽磁場活動的基本問題。

本書主要討論了人類探索太陽內(nèi)部結構、太陽動力學、太陽黑子磁場、太陽活動區(qū)域的形成、太陽輻射度變化的原因、日冕物質(zhì)拋射和耀斑等問題的最新進展，并證明了高分辨率多波長的觀測和仿真的綜合研究是解決太陽動力學和磁學長期存在的問題的主要方法。

全書由25章組成，分為6部分。第1部分 局部和全局的日震學，含第1-8章：1.我們從日震學已經(jīng)學到了什么并渴望學到什么；2.太陽能輻射區(qū)的動力學；3.應用環(huán)圖分析方法來研究局部日震學的最新成果；4.時距日震學方法中使用大尺度分離法測量到的太陽表層下的超細粒組織垂直流；5.日震及磁場成像儀上應用環(huán)圖流線方法得到的太陽表層下的子午流；6.太陽活動區(qū)域高頻波光暈的特性；7.太陽子午流總體振蕩特征函數(shù)的測量；8.一個太陽黑子的日震功率-光譜圖。第2部分 太陽形狀和輻照度變化的原因，含第9-10章：9.太陽扁率的問題并提出了新的理論；10.遠紫外分光光度儀上觀察到的日冕上太陽振蕩的變異性。第3部分 大范圍的動力學、磁學和發(fā)電機理論，含第11-13章：11.太陽發(fā)電機和曲面磁場不穩(wěn)定性；12.太陽下表面、表面、日冕和黑子群在赤道旋轉率下引起太陽周期變化的不同程度；13.太陽周期、半球和經(jīng)度所滿足的方程和定律。第4部分 新興磁通和下表面動力學，含第14-15章：14.對太陽新興活動區(qū)日震徑跡的一次探究；15.將穿過太陽對流區(qū)上升通量管的仿真結果和太陽活動區(qū)的觀測值進行了比較。第5部分 太陽黑子及活動區(qū)的形成、結構和演變，含第16-18章：16.太陽活動區(qū)域一個大樣本的下表面結構；17.太陽兩個活動區(qū)的光球層和光球下層水平流的特性；18.太陽活動區(qū)的形成機理。第6部分 磁場拓撲結構和太陽大氣動力學，含第19-25章：19.大熊座上新太陽望遠鏡的觀測結果；20-22.分別論述了一種非線性無力磁場快速前向擬合冕環(huán)方法的理論基礎、數(shù)字代碼及測試和自由能；23.太陽噴發(fā)活動的旋轉、扭曲和非徑向傳播的起因；24.2011年2月15日耀斑活動中光球層磁場和洛倫茲力向量突變的時空描述；25.2010年1月17日的日冕物質(zhì)拋射事件的觀測數(shù)據(jù)和系統(tǒng)模型。

本書不是一本個人專著，而是由來自美國國家航空航天局艾姆斯研究中心的Nagi N.Mansour、美國國家太陽天文臺的Rudolf Komm、斯坦福大學的Alexander G.Kosovichev和蒙大拿州立大學的Dana Longcope合力將眾多論文編纂而成。本書內(nèi)容豐富，層次分明，可作為太陽物理、空間物理等專業(yè)的研究生教材，也可作為相關領域科研人員很好的參考書。

（中國科學院空間科學與應用研究中心）endprint