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在任何一个太阳活动周内,产生重大灾害性空间天气事件的剧烈太阳活动总是集中在少数几个超级活动区,这些超级活动区代表了一个太阳活动周最显著的特征,它们仅占活动区总数的0.5%左右,却产生了40%以上的大耀斑。迄今为止,国际上对超级活动区还没有十分系统的研究,特别是对其向量磁场特征的研究仅限少量的个例。基于以上考虑,本文试图选择最佳和最少的参数,对最近3个太阳活动周的超级活动区重新进行参数化,研究超级活动区的日面分布特征;然后利用中国科学院国家天文台怀柔太阳观测站的向量磁场观测资料研究超级活动区的向量磁场特征。本论文内容包括:引言(第一章)、研究成果(第二章和第三章)和总结与展望(第四章)。主要研究结果包括: (1)根据黑子面积、X射线耀斑指数、10.7cm射电峰值流量以及太阳总辐射流量短期降幅4个参数,重新对21-23太阳活动周的超级活动区进行了参数化。这3个太阳活动周共有45个超级活动区,这些超级活动区占这3个太阳活动周活动区总数的0.44%,产生了同时期44%的X级耀斑,且所有超级活动区都有可能爆发快速CME。 (2)为了扩大样本研究超级活动区的日面分布特征,我们将其他学者筛选的19-23太阳活动周的120个超级活动区包含进来,共统计分析了165个超级活动区的经纬度分布特征。结果发现,超级活动区的纬度分布呈现与太阳黑子类似的蝴蝶图分布,但主要集中在太阳活动周的下降阶段。此外,超级活动区分布呈现显著的南北半球不对称性。在第19和20太阳活动周,超级活动区主要位于北半球;在第21和22太阳活动周,超级活动区主要位于南半球;而在第23太阳活动周,超级活动区则在南北两半球均匀分布。超级活动区的经度分布具有集中性,主要集中在两个相距160°-200°的活动经度带,占超级活动区总数的75%。超级活动区的旋转周期比卡林顿周期略短,在南北半球没有明显差别,分别为27.25天和27.19天。 (3)在以上工作的基础上,我们对第22和23太阳活动周的14个超级活动区和8个不活跃大活动区的向量磁场特征进行了详细对比研究。研究发现超级活动区和不活跃大活动区具有明显不同的向量磁场特征。多数超级活动区的净磁通量大于7.0×1021Mx,总光球层自由磁能密度大于1.0×1024ergcm-1,高水平磁场梯度(≥0.3Gkm-1)的磁中性线长度大于30Mm,强剪切(剪切角≥80°)区域面积大于100Mm2。与此相反,多数不活跃大活动区的这4个参数值都比较小。我们用x2检验方法来检验每个参数区分这两类活动区的显著性,结果显示这些参数在一定程度上都能很好地区分这两类活动区,其显著水平分别为99.55%、99.98%、99.98%和99.96%。但是没有哪个参数能将这两类活动区完全区分开。在这4个参数的基础上,我们提出了一个综合参数Icom,用综合参数Icom同样可以比较好地将这两类活动区区分开,x2检验的显著水平为99.96%。