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太陽磁學(精)

  • 作者：張洪起|責編:胡慶家//孔曉慧
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030774538
  • 出版日期：2024/01/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：377
人民幣：RMB 198 元      售價：元
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內容大鋼
    本書主要介紹了太陽磁場理論與觀測的基本原理和進展，討論了從太陽觀測的測量設備到太陽磁場的演化、磁能的儲存、太陽大氣中的磁螺度及其與太陽周期的關係等。太陽磁學作為太陽物理和空間天氣研究的重要組成部分，涵蓋了太陽爆發過程中磁場的形成、發展和耗散。本書還介紹了太陽磁剪切、電流、磁螺度與太陽周期的測量和觀測的新進展。
    本書是為那些對太陽磁學及其在天體物理學中的作用感興趣的學生和研究人員準備的。
作者介紹
張洪起|責編:胡慶家//孔曉慧
    張洪起，長期從事太陽磁場的觀測和研究，中國科學院國家天文台研究員，博士生導師，曾任中國科學院國家天文台懷柔太陽觀測基地首席科學家等。
目錄
前言
第1章  太陽磁場測量.
  1.1  光的輻射轉移
    1.1.1  定義
    1.1.2  輻射轉移方程
  1.2  太陽大氣中譜線的輻射和偏振
    1.2.1  偏振光的表述
    1.2.2  球面向量和分量方程的解耦
    1.2.3  球矢量分量的演化
  1.3  譜線加寬和熱力學平衡關係
    1.3.1  譜線加寬
    1.3.2  熱力學平衡與統計力學
    1.3.3  電離平衡方程
  1.4  偏振輻射轉移的量子場理論
    1.4.1  塞曼效應
    1.4.2  斯塔克效應
    1.4.3  電偶極子近似
    1.4.4  超越電偶極子近似
    1.4.5  復折射率和加寬
  1.5  譜線的偏振輻射轉移
    1.5.1  輻射轉移的一般描述
    1.5.2  無散射的偏振輻射轉移的形式解
    1.5.3  磁光效應
    1.5.4  斯托克斯參數輻射轉移的數值計算
    1.5.5  譜線形成層
    1.5.6  非線性最小二乘擬合
  1.6  太陽磁場望遠鏡
    1.6.1  利奧（Lyot）濾光器
    1.6.2  太陽磁場望遠鏡
  1.7  矢量磁場的觀測和不同矢量磁像儀的比較
    1.7.1  懷柔、三鷹和密斯天文台的矢量磁圖
    1.7.2  懷柔和雲南天文台的矢量磁圖
  1.8  視頻矢量磁像儀診斷法拉第旋轉
    1.8.1  譜線不同波長的斯托克斯參數.
    1.8.2  非線性最小二乘擬合
    1.8.3  磁光旋轉的定性估計
  1.9  全日面矢量磁場測量儀器
    1.9.1  磁場測量
    1.9.2  Hα觀測
    1.9.3  磁場的反演
  1.10  偏振串擾和太陽自轉對測量全日面光球矢量磁場的影響
    1.10.1  校正偏振串擾方法一
    1.10.2  校正偏振串擾方法二
  1.11  測量全日面光球磁場的斯托克斯輪廓分析
  1.12  非局部熱動平衡的太陽模型大氣
    1.12.1  統計平衡的一般形式
    1.12.2  非局部熱力學平衡的色球模型
  1.13  太陽色球磁場中Hβ線的形成
    1.13.1  氫Hβ譜線的輻射轉移
    1.13.2  磁場大氣中Hβ譜線的加寬

    1.13.3  寧靜太陽大氣模型中Hβ線的數值計算
    1.13.4  氫Hβ譜線形成層
  1.14  太陽黑子本影磁場中Hβ線的形成
  1.15  日冕磁場
    1.15.1  共振散射
    1.15.2  磁偶極躍遷的散射輻射斯托克斯參數的顯式公式
    1.15.3  日冕磁場測量
  1.16  艾國祥院士對太陽光學儀器歷史的簡要概述
  1.17  對太陽磁場測量中若干挑戰問題的探討
第2章  太陽磁場的基本結構
  2.1  天體物理等離子體的基本描述
    2.1.1  等離子體的微觀描述
    2.1.2  零階矩方程
    2.1.3  動量守恆定律
    2.1.4  能量守恆定律
    2.1.5  歐姆定律基本方程的推導
  2.2  磁流體動力學
  2.3  寧靜太陽的磁場
    2.3.1  寧靜太陽的光球磁特徵
    2.3.2  從寧靜太陽低層大氣延伸的磁場
  2.4  黑子基本結構
    2.4.1  黑子磁場
    2.4.2  黑子磁場模型
    2.4.3  半影精細特徵
    2.4.4  太陽黑子和磁場的衰變
    2.4.5  運動磁結構
    2.4.6  從高解析度磁圖探討運動磁結構
  2.5  活動區的色球磁場
    2.5.1  色球磁場的測量
    2.5.2  從光球到Hβ色球可能的磁場擴展
    2.5.3  Hβ色層磁圖中的反轉特徵
    2.5.4  太陽寧靜暗條的磁場
第3章  太陽磁活動.
  3.1  太陽活動區的磁能、剪切、梯度和電流
    3.1.1  磁能、磁剪切和梯度
    3.1.2  磁剪切和梯度與電流的關係
    3.1.3  不同電流分量之間的比率
    3.1.4  耀斑活動區中電流演變
  3.2  太陽活動區中的電流螺度
    3.2.1  磁螺度
    3.2.2  磁手征性的觀測證據
    3.2.3  太陽活動區磁場，電流和螺度的精細特徵
    3.2.4  從矢量磁場推論電流和螺度的問題
  3.3  活動區表層下面的動力學螺度和光球電流螺度之間的相關性
    3.3.1  表層下的動力學螺度
    3.3.2  動力學和電流螺度之間的相關性
  3.4  活動區中的磁螺度和傾角演化
    3.4.1  纏繞磁場和螺度
    3.4.2  新浮現的磁通量區域中的螺度注入和傾角
    3.4.3  兩類典型的太陽活動區

  3.5  磁場、水平運動和螺度
    3.5.1  磁場的演化
    3.5.2  磁螺度輸運
    3.5.3  電流螺度密度的演變
  3.6  太陽活動區的磁螺度和能量譜
    3.6.1  活動區磁譜的含義
    3.6.2  磁螺度、能量和速度譜的比較
    3.6.3  懷柔和HMI矢量磁圖的活動區磁譜的比較
    3.6.4  磁螺度和能譜的演化
  3.7  耀斑–日冕物質拋射活動區中的磁場
    3.7.1  與耀斑相關的矢量磁場的變化
    3.7.2  活動區中的耀斑和電流螺度的探討
    3.7.3  輸入磁螺度和耀斑–日冕物質拋射
    3.7.4  強耀斑和太陽表面磁場的動態演化
第4章  太陽活動區磁場的空間結構和爆發活動
  4.1  無力場近似
    4.1.1  太陽磁場外推方法
  4.2  線性無力場
    4.2.1  Chiu-Hilton方法
    4.2.2  Alissandrakis傅里葉變換
    4.2.3  快速傅里葉分析計算線性無力場方法.
  4.3  基於半解析場的非線性無力外推方法研究
    4.3.1  理論與演算法
    4.3.2  不同方法的計算
    4.3.3  不同方法的比較
  4.4  外推磁場與觀測比較.
  4.5  耀斑-日冕物質拋射的爆發
    4.5.1  暗條爆發的耀斑
    4.5.2  可能存在電場的爆發耀斑帶分離
    4.5.3  耀斑-日冕物質拋射（flare-CME）產生活動區的磁特性
    4.5.4  太陽活動區和日冕物質拋射的磁螺度推理
    4.5.5  磁場和日冕物質拋射之間的統計分析
    4.5.6  磁重聯的形成
第5章  螺旋磁場和太陽周期
  5.1  太陽活動周期的磁螺度分佈
    5.1.1  從觀測的活動區矢量磁圖到電流螺度統計分析
    5.1.2  活動區電流螺度的半球分佈
  5.2  太陽活動區電流螺度的蝴蝶圖
    5.2.1  太陽周期的螺度
    5.2.2  活動區磁場的纏繞和傾斜之間的關係
    5.2.3  不同磁像儀觀測推論螺度演化的比較
    5.2.4  測量矢量磁場的精度
    5.2.5  電流螺度和日面下層動力學螺度的比較
    5.2.6  活動區隨太陽周期的磁螺度和能量譜
    5.2.7  解析度依賴性
    5.2.8  磁場譜演化總結
  5.3  跨赤道環的統計研究
    5.3.1  跨赤道環的分佈
    5.3.2  跨赤道環連接的活動區的螺度特性
  5.4  從太陽下層長時標注入活動區的磁場手征性

  5.5  兩個半球的大尺度軟X射線環和磁手征性
    5.5.1  與太陽活動區相關的軟X射線環的磁手征性
    5.5.2  軟X射線環螺旋性的半球分佈
    5.5.3  大尺度軟X射線環和磁（電流）螺度的手征性
  5.6  太陽表面觀測交叉螺度
    5.6.1  交叉螺度守恆定律
    5.6.2  SOHO/MDI和SDO/HMI數據的相關性
    5.6.3  交叉螺度隨緯度的分佈
  5.7  磁螺度通量的傳輸與太陽周期
    5.7.1  磁螺度觀測數據分析
    5.7.2  磁螺度的長時間序列傳輸
  5.8  光球活動區磁非勢性隨活動周的演化及其與耀斑關係的統計研究
    5.8.1  磁非勢性和複雜性參數
    5.8.2  統計分析和結果
    5.8.3  不同非勢磁參數的總結
第6章  磁螺度和太陽發電機.
  6.1  太陽發電機和螺度
    6.1.1  平均場太陽發電機
    6.1.2  磁螺度方程
  6.2  太陽對流區磁螺度的徑向分佈：觀測和發電機理論
    6.2.1  太陽對流區的速度結構
    6.2.2  利用懷柔太陽觀測站獲得的電流螺度數據
    6.2.3  發電機模型
    6.2.4  非線性
    6.2.5  數值實現的非線性解決方案
    6.2.6  螺度分佈
    6.2.7  附錄：猝滅函數
  6.3  太陽活動區電流螺度作為大尺度太陽磁螺度的蹤跡
    6.3.1  螺度在磁場演化中的作用
    6.3.2  活動區中電流螺度的估計
    6.3.3  發電機模型
    6.3.4  電流螺度的模擬蝴蝶圖
    6.3.5  附錄：電流螺度與磁螺度
  6.4  反轉螺度和太陽發電機的可能性
    6.4.1  太陽大氣下面反轉螺度的可能性
    6.4.2  附錄：反轉螺度和太陽發電機可能性.
  6.5  平均場太陽發電機問題中的湍流交叉螺度
    6.5.1  變換對稱性和交叉螺度
    6.5.2  交叉螺度的平均場理論
    6.5.3  發電機模型的urbr圖像
    6.5.4  關於交叉螺度討論
  6.6  太陽活動區電流螺度和傾角的估計與喬伊定律
    6.6.1  模型
    6.6.2  估計太陽黑子傾斜度
    6.6.3  發電機模型中電流螺度和纏繞的估計
第7章  問題進一步提出
  7.1  太陽磁場的測量
  7.2  太陽磁場的基本結構
  7.3  太陽磁周期變化
  7.4  空間天氣

參考文獻
後記

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