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太阳耀斑是最剧烈的太阳活动现象.通常认为,太阳大气各种活动现象的能量,都来源于磁场能量的释放和转化。各种太阳爆发现象与存储在磁场中的非势部分能量的快速释放过程有关。
活动区磁场非势性的观测表现为活动区磁图有明显的缠绕和剪切形态。描述磁场非势特性有几个非势参量:自由磁能、磁场剪切角、纵向电流和纵向电流螺度等。我们利用中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地的矢量磁场数据,选取第23个太阳活动周中11个发生了大耀斑的超级活动区,对各个非势参量的演化情况逐一进行了研究,发现了如下的演化规律:
(1)在大耀斑爆发之前源场变弱,源场的能量密度突然衰减,在耀斑爆发之后,变化趋于平稳。
(2)大耀斑爆发之前,电流系统发生明显变化,原来的电流系统变弱瓦解,新的电流系统形成,耀斑爆发之后,变化趋于缓和。电流螺度系统的变化跟电流系统相似。
(3)大耀斑爆发之前剪切角也发生明显变化,原来的剪切被新的剪切形态多代替,剪切角的形状走向发生改变。
(4)对于同一个耀斑,上述非势参量至少有一个发生了明显变化。不同活动区不同耀斑,上述非势参量的突变时标不同,从至少一天以前到几个小时不等。
我们认为耀斑之前太阳光球层次上非势参量的变化,意味着磁场能量和磁场复杂性从低层大气向高层大气的输送过程,这是耀斑爆发的积累过程。我们将这些非势参量结合起来观测研究,就能较好地预报剧烈太阳活动事件的发生。