太阳活动区低色球层亮点幂律分布时变规律的观测分析

• 作者: 张洪起 李小波 杨志良
• 来源期刊: 天文研究与技术－国家天文台台刊
• 学科: 地球科学
• 关键词: 幂律分布 亮点 耀斑 太阳色球 区域标记法
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 页码范围: 135-149
• 页数: 15页
• 分类号: P182.2+3|P182.5+2
• 字数: 12100字
• 语种: 中文

摘要

太阳耀斑和微耀斑能量的幂律分布是太阳活动的一个典型特点.调查其统计特征和时变规律,对研究太阳能量的传输和耗散以及高层大气的加热机制有重要意义.研究太阳低层大气中能量释放的统计规律及其演化过程,使用二维区域标记算法,在日出(Hinode)卫星上的太阳光学望远镜(Solar Optical Telescope,SOT)对NOAA 10930活动区观测的低色球层Ca II H λ39685单色像资料上,分析表征亮点能量分布的频数特征及其变化规律.在时间跨度为124h、视场为202"4 × 85"3的时间序列中,共获得299×105个亮点,平均每帧图上每平方角分有2415 ± 634个亮点.主要分析结果如下:(1)亮点尺度(L=LxLy)的瞬时分布基本符合幂律分布并满足自相似性;(2)亮点的产生率及其信噪比随着尺度的增加而减小.海量微小尺度亮点持续的发生可能是加热高层大气的一种稳定而可观的能量来源,例如,尺度小于4" 的亮点产生的光通量在样本总光通量中占的比例达到5323%;(3)小尺度亮点的瞬时数密度随着活动区的衰减而降低;(4)亮点集的尺度服从幂律分布,其离散系数σ(ζ)仅为4%. 该实测样本尺度的幂指数γ为197,低噪声样本(L ≤ 8")的γ为212;(5)但是,在观测时段内,γ并没有收敛. 样本集的γ是一个在观测积累中呈锯齿状变化的过程:在平静时段缓慢升高,在活动瞬间突然降低.(6)亮点瞬时子集的γ与其总光通量呈反比. 在样本中剔除大尺度(L > 8")个体后,中小尺度亮点仍服从上述规律. 太阳活动不仅产生中、大尺度的增亮区域,还对各尺度区间亮点的频数分布产生全局性的影响,引起瞬时γ的降低.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨志良	北京师范大学天文系	12	20	2.0	4.0
2	张洪起	中国科学院太阳活动重点实验室	7	17	2.0	4.0