太阳磁学

前言 第1章 太阳磁场测量. 1.1 光的辐射转移 1.1.1 定义 1.1.2 辐射转移方程 1.2 太阳大气中谱线的辐射和偏振 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 谱线加宽和热力学平衡关系 1.3.1 谱线加宽 1.3.2 热力学平衡与统计力学 1.3.3 电离平衡方程 1.4 偏振辐射转移的量子场理论 1.4.1 塞曼效应 1.4.2 斯塔克效应 1.4.3 电偶极子近似 1.4.4 电偶极子近似 1.4.5 复折射率和加宽 1.5 谱线的偏振辐射转移 1.5.1 辐射转移的一般描述 1.5.2 无散射的偏振辐射转移的形式解 1.5.3 磁光效应 1.5.4 斯托克斯参数辐射转移的数值计算 1.5.5 谱线形成层 1.5.6 非线性 小二乘拟合 1.6 太阳磁场望远镜 1.6.1 利奥（Lyot）滤光器 1.6.2 太阳磁场望远镜 1.7 矢量磁场的观测和不同矢量磁像仪的比较 1.7.1 怀柔、三鹰和密斯天文台的矢量磁图 1.7.2 怀柔和云南天文台的矢量磁图 1.8 视频矢量磁像仪诊断法拉第旋转 1.8.1 谱线不同波长的斯托克斯参数. 1.8.2 非线性 小二乘拟合 1.8.3 磁光旋转的定性估计 1.9 全日面矢量磁场测量仪器 1.9.1 磁场测量 1.9.2 Hα观测 1.9.3 磁场的反演 1.10 偏振串扰和太阳自转对测量全日面光球矢量磁场的影响 1.10.1 校正偏振串扰方法一 1.10.2 校正偏振串扰方法二 1.11 测量全日面光球磁场的斯托克斯轮廓分析 1.12 非局部热动平衡的太阳模型大气 1.12.1 统计平衡的一般形式 1.12.2 非局部热力学平衡的色球模型 1.13 太阳色球磁场中Hβ线的形成 1.13.1 氢Hβ谱线的辐射转移 1.13.2 磁场大气中Hβ谱线的加宽 1.13.3 宁静太阳大气模型中Hβ线的数值计算 1.13.4 氢Hβ谱线形成层 1.14 太阳黑子本影磁场中Hβ线的形成 1.15 日冕磁场 1.15.1 共振散射 1.15.2 磁偶极跃迁的散射辐射斯托克斯参数的显式公式 1.15.3 日冕磁场测量 1.16 艾国祥院士对太阳光学仪器历史的简要概述 1.17 对太阳磁场测量中若干挑战问题的探讨 第2章 太阳磁场的基本结构 2.1 天体物理等离子体的基本描述 2.1.1 等离子体的微观描述 2.1.2 零阶矩方程 2.1.3 动量守恒定律 2.1.4 能量守恒定律 2.1.5 欧姆定律基本方程的推导 2.2 磁流体动力学 2.3 宁静太阳的磁场 2.3.1 宁静太阳的光球磁特征 2.3.2 从宁静太阳低层大气延伸的磁场 2.4 黑子基本结构 2.4.1 黑子磁场 2.4.2 黑子磁场模型 2.4.3 半影精细特征 2.4.4 太阳黑子和磁场的衰变 2.4.5 运动磁结构 2.4.6 从高分辨率磁图探讨运动磁结构 2.5 活动区的色球磁场 2.5.1 色球磁场的测量 2.5.2 从光球到Hβ色球可能的磁场扩展 2.5.3 Hβ色层磁图中的反转特征 2.5.4 太阳宁静暗条的磁场 第3章 太阳磁活动. 3.1 太阳活动区的磁能、剪切、梯度和电流 3.1.1 磁能、磁剪切和梯度 3.1.2 磁剪切和梯度与电流的关系 3.1.3 不同电流分量之间的比率 3.1.4 耀斑活动区中电流演变 3.2 太阳活动区中的电流螺度 3.2.1 磁螺度 3.2.2 磁手征性的观测证据 3.2.3 太阳活动区磁场，电流和螺度的精细特征 3.2.4 从矢量磁场推论电流和螺度的问题 3.3 活动区表层下面的动力学螺度和光球电流螺度之间的相关性 3.3.1 表层下的动力学螺度 3.3.2 动力学和电流螺度之间的相关性 3.4 活动区中的磁螺度和倾角演化 3.4.1 缠绕磁场和螺度 3.4.2 新浮现的磁通量区域中的螺度注入和倾角 3.4.3 两类典型的太阳活动区 3.5 磁场、水平运动和螺度 3.5.1 磁场的演化 3.5.2 磁螺度输运 3.5.3 电流螺度密度的演变 3.6 太阳活动区的磁螺度和能量谱 3.6.1 活动区磁谱的含义 3.6.2 磁螺度、能量和速度谱的比较 3.6.3 怀柔和HMI矢量磁图的活动区磁谱的比较 3.6.4 磁螺度和能谱的演化 3.7 耀斑–日冕物质抛射活动区中的磁场 3.7.1 与耀斑相关的矢量磁场的变化 3.7.2 活动区中的耀斑和电流螺度的探讨 3.7.3 输入磁螺度和耀斑–日冕物质抛射 3.7.4 强耀斑和太阳表面磁场的动态演化 第4章 太阳活动区磁场的空间结构和爆发活动 4.1 无力场近似 4.1.1 太阳磁场外推方法 4.2 线性无力场 4.2.1 Chiu-Hilton方法 4.2.2 Alissandrakis傅里叶变换 4.2.3 快速傅里叶分析计算线性无力场方法. 4.3 基于半解析场的非线性无力外推方法研究 4.3.1 理论与算法 4.3.2 不同方法的计算 4.3.3