Third French-Chinese Meeting on Solar Physics Sola pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787305047954

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• 太阳物理学
• 中法合作
• 学术会议
• 太阳活动
• 太阳大气
• 观测技术
• 数值模拟
• 空间天气
• 磁场
• 光谱学

空间天气与太阳活动：前沿探索与地球影响 图书简介 本书汇集了近年来太阳物理学领域最具创新性和影响力的研究成果，重点关注太阳活动的最新观测进展、理论模型的发展，以及太阳活动对地球空间环境，特别是对现代技术系统和生物圈的复杂影响。本书并非聚焦于特定的会议记录或单一主题，而是致力于构建一个宏观而深入的视角，涵盖从太阳内部动力学到日冕物质抛射（CME）传播、再到地球磁层响应的完整链条。 第一部分：太阳活动的驱动机制与内部结构 本部分深入探讨了驱动太阳磁场演化的基本物理过程。我们从太阳的深层结构入手，分析了对流区和辐射区的能量传输机制，特别是湍流对磁场输运的影响。重点讨论了太阳发电机理论的最新进展，包括差速旋转如何将赤道和极地的磁通量拉伸和扭曲，从而触发太阳黑子群的形成。 磁场演化与极性转换： 详细阐述了太阳周期的驱动力，包括磁场在对流区和表层的循环过程（“太阳泵”模型）。分析了巴德霍夫（Babcock-Leighton）模型在解释周期性磁场反转中的局限性与修正。 对流与磁场的相互作用： 探讨了磁通量管如何浮出光球表面形成黑子群。利用高分辨率磁场数据（如HMI观测），研究了光球活动区的磁拓扑结构，包括磁羊角（magnetic nulls）和磁重联的发生条件。 日震学的新视角： 利用日震学工具，探究了太阳内部（如塔形层和对流层边界）的声波传播，以期揭示深层磁场结构与可见光活动的关联。 第二部分：日冕现象与高能粒子加速 本部分聚焦于太阳大气层中最为剧烈和引人注目的现象——日冕物质抛射（CME）、太阳耀斑（Solar Flares）以及高能粒子事件。 CME的触发与演化： 分析了CME爆发的几种主要模型，包括磁通量管的失稳、磁拱的压力驱动以及磁重联的触发作用。重点讨论了利用机器学习方法对CME速度和方向的早期预测技术。通过对In-situ测量的分析，研究了CME在日球层中的膨胀、减速和磁场结构的演变。 耀斑的能量释放： 深入探讨了耀斑的能量来源——磁能的快速释放。详细考察了高能X射线和伽马射线辐射的谱学特征，并结合重联模型（如电流片模型）来解释能量的有效转换效率。 太阳高能粒子（SEP）的输运： 研究了SEP事件的加速机制，包括弓激波加速（Shock Acceleration）和与CME相关的磁场重联加速。分析了这些高能粒子在日球层内的传播路径、散射过程以及它们如何穿透地球磁场。 第三部分：日球层与行星际空间物理 太阳活动并非孤立存在，其影响通过太阳风和日球层传播到太阳系深处。本部分关注太阳风的形成、结构及其在星际介质中的相互作用。 太阳风的加速与结构： 阐述了快速和慢速太阳风的起源，以及它们在日球层顶附近的重联和湍流耗散过程。探讨了日球层结构（如弓激波和日球层鞘层）对穿越太阳风的调控作用。 磁场传输与磁通量传递： 分析了太阳风中的行星际磁场（IMF）的结构（如帕克螺旋模型）及其在太阳系尺度上的变化。研究了磁通量如何从太阳被“吹”到行星际空间，以及这对穿越行星际空间探测器的影响。 空间天气预报模型： 综述了当前用于模拟太阳风和IMF演化的三维 MHD 模型（如Enlil模型），以及它们在预测地磁暴强度和时间上的准确性。 第四部分：空间天气对地球环境的影响 这是本书的另一核心部分，旨在量化和理解太阳活动对地球近地空间环境和地面系统的实际影响。 磁层与电离层的响应： 详细描述了当地球磁层受到CME冲击波或高能粒子流轰击时发生的动态响应，包括磁层亚暴的触发、电离层电流（如极冠电流和赤道电喷流）的增强。利用全球卫星网络数据，分析了磁层重联在地球磁层能量输入中的关键作用。 地磁感应电流（GIC）与基础设施风险： 重点分析了地磁暴期间，快速变化的磁场变化在地面导电体（如输电线路、管道和海底电缆）中感应出地磁感应电流（GIC）的物理机制。通过案例研究，评估了GIC对电网稳定性和航天器电子设备（如卫星拖曳和充电）的潜在威胁。 大气层上层的影响： 探讨了太阳活动对中性大气层（特别是电离层和热层）的加热和扰动效应。分析了电离层电子密度和湍流对高频无线电通信和GPS信号精度的影响，这对于全球导航和授时服务至关重要。 生物圈的暴露与防护： 讨论了高能宇宙射线和太阳粒子事件对航空人员、宇航员以及高纬度地区居民辐射剂量的潜在影响，并介绍了相应的防护策略和剂量监测方法。 总结与展望 本书最后部分对当前太阳物理学的未解之谜进行了梳理，包括对日冕加热机制的最终解释、CME的精确预测、以及如何实现真正的空间天气“预警”和“预报”。展望了下一代太阳观测任务（如太阳轨道器、Parker Solar Probe的持续数据）将如何帮助我们突破现有理解的边界，为保护地球上的关键基础设施和人类活动提供更坚实的基础。本书内容丰富，逻辑严密，适合从事太阳物理、空间科学、地球物理学、以及相关工程技术领域的科研人员、高级学生及技术决策者参考。

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