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本文通过对EIT波速度和磁场强度的研究,得到它们呈现负相关,也就是磁场强的地方,EIT波的速度反而慢,并且发现EIT波在活动区边缘有加速的现象,这些都是对EIT波的快模波模型提出的巨大挑战,同时我们基于磁力线拉伸模型利用数值模拟解释了这种负相关。另外太阳活动区的很多现象和磁场有关,本文通过引入计算机语言VRML结合FORTRAN对三维磁场进行全自动可视化,为研究人员更好地分析磁场的结构和分布提供帮助。本文的结构及内容安排如下:
在第一章中,我们首先介绍EIT波的观测,并重点介绍了EIT波的极紫外观测及它的基本属性,其次我们介绍了与EIT波密切相关的CME的观测,以及现在的理论模型。我们重点讨论了关于EIT波物理本质的争议,介绍如何用磁力线拉伸模型来解释EIT波的形成。本文主要的数据来源来自于SOHO和STEREO两颗卫星,本文对这两颗卫星的情况做了简要的说明。
在第二章中,我们选取了SOHO/EIT和STEREO/EUVI两个望远镜的171埃波段对2007年5月19日和2007年12月7日的两个EIT波事例进行了研究,首先我们利用惠更斯原理对EIT波的轨迹进行了追踪,并得到EIT波的速度。我们再通过日冕势场外推(PFSS)得到在低日冕处的磁场径向强度,进一步通过图像校正之后,我们比较EIT波速度和磁场强度的关系,发现了它们之间的强负相关性,也就是EIT波在磁场强的地方速度反而比较慢。
在第三章中,我们重点讨论了EIT波的物理本质。我们在第二章的结果对EIT波快模波模型提出了挑战。不仅如此,我们认为快波模型还有诸多不能解释的特征,比如EIT波的速度在活动区边缘有增加,而不是如快模波所言一味下降。为此,我们要就了磁力线拉伸模型在解释第二章结果的可能性。我们通过数值模拟得到的结果表明,EIT波的速度不是单一的下降,而是在开始阶段有增加,EIT波速度与磁场强度呈现负相关。这与我们的观测结果符合得很好,从而我们认为本结果很好的支持了磁力线拉伸模型。
在第四章中,我们引入计算机3D语言VRML,并结合FORTRAN提出对三维磁场可视化的方法。我们首先利用线性插值的方法计算出磁力线,再用FORTRAN编程将海量数据自动写成VRML格式。通过与用四阶龙格库塔方法计算磁力线的IDL程序的对比,我们发现我们的计算三维磁力线方法是有效,准确的,这套程序的编写对于研究人员更好地分析磁力线的分布和结构提供了很好的方法。
在第五章中,我们对本文的研究领域做了进一步的展望,并对本文的研究提出了一些在未来可以完善和改进之处。