太陽分層大氣中快磁聲波的傳播.pdf

1、自從1995年12月SOHO的升空，超極紫外線成像望遠鏡(EIT)在日冕中觀測到通常被稱作EIT波的波動現(xiàn)象。它們通常跟日冕物質拋射(CME)或者耀斑有密切關系，并且以200～300km/s的速度傳播。而1960年用H。線翼觀測到的與耀斑相關的Moreton波和EIT波最近逐漸成為人們的焦點，特別是關于兩者之間的聯(lián)系。 由于太陽大氣強烈的非等溫和非均勻性，早期對太陽大氣動力學行為的數(shù)值研究往往略去色球層和過渡區(qū)的影響。從物理上考

2、慮，采用包含色球層、過渡區(qū)、日冕的太陽分層大氣模式應能更自洽地解釋太陽火氣中的動力學過程。本文采用射線追蹤法，對分層大氣中快磁聲波傳播的局地問題進行了二維數(shù)值研究。模擬結果有助于解釋有關Moreton波以及EIT波的太陽物理現(xiàn)象。 觀測表明太陽大氣在色球層和過渡區(qū)并不是完全電離的，部分電離有可能對波的傳播起著重要影響。為了進一步研究部分電離流體中波的傳播特征，采用二流體磁流體國學(MHD)模型-中性粒子氣體和電離氣體(電子和離子

3、)-來分析其色散關系。為簡單計，我們僅僅考慮了兩成份流體碰撞效應。結果表明快模波與不考慮耦合時電離氣體組分的快磁聲波的傳播速度幾乎完全相同，除了在波的頻率與碰撞頻率相當時可能存在一定程度的衰減。接下來的研究中，我們不考慮碰撞的影響，而是直接采用了不考慮碰撞效應時電離部分組分氣體的快磁聲波模式。 在直角坐標中一自洽的非等溫非均勻等離子初態(tài)下，同時考慮到色球層和過渡區(qū)的部分電離，我們采用射線追蹤法對太陽分層大氣中柱狀擾動的傳播特征進

4、行了二維數(shù)值研究。為了更好的理解在色球層和日冕中觀測到的Moreton波和EIT波的特征，我們選取一個跟活動區(qū)磁場結構相似的磁場。結果表明，由于強磁場的影響，位于色球層底部的初始擾動波陣而傳播的很快，穿過活動區(qū)以后，它的速度慢慢卜降；同時，擾動在日冕中以近似勻速的速度傳播。擾動的波陣面在色球層和日冕中的速度和傳播特征分別同觀測到的Moreton波和EIT波是一致的，而在色球層和過渡區(qū)，因為碰撞效應在傳播一定的距離后波會衰減，日冕中則是完