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第一章太阳1

§1.1太阳概况1

1．太阳结构1

2．太阳辐射2

3．太阳的能量来源及内部能量的输运3

§1.2光球4

1．光球能量的辐射传输5

2．米粒组织5

3．超米粒组织6

4．振荡7

§1.3色球层7

1．色球的温度8

2．针状物8

目录9

常用符号表9

3．色球网状组织10

§1.4日冕10

1．日冕辐射11

2．日冕数密度、温度和磁场12

3．日冕的结构14

4．太阳大尺度磁场18

5．冕洞20

6．日冕瞬变事件24

§1.5太阳活动区和太阳耀斑27

1．太阳黑子27

2．太阳活动区33

3．太阳耀斑爆发36

4．耀斑模式44

参考文献48

1．关于太阳风的推测51

第二章太阳风51

§2.1关于太阳风的推测与太阳风的平均观测特性51

2．太阳风在1AU处的平均特性53

3．太阳风特性的空间变化59

4．太阳风特性的时间变化62

§2.2太阳风与行星际磁场的形成63

1．静止日冕模式的困难63

2．日冕膨胀和日球层64

3．行星际磁场的形成69

1．球对称经典热导供能模式的基本假设和定解条件73

§2.3太阳风的球对称经典热导供能模式73

2．一元流体模式74

3．二元流体模式78

§2.4太阳风中的高速流、低速流和行星际磁场极性的分布83

1．太阳风中的高速流83

2．行星际磁场极性的分布和行星际电流片86

3．高速流与冕洞的相关92

4．黄道面附近行星际磁场极性的分布、太阳磁场和日冕大尺度结构98

5．太阳风的三维模式与日球层磁场102

6．太阳风在快发散流管中的膨胀109

7．太阳风经典热导供能模式解释高速流的困难110

8．太阳风低速流112

§2.5太阳风中的磁流体力学波动和小尺度脉动112

1．描述太阳风中磁流波的基本假设和基本方程112

2．太阳风中快、慢模式磁声波115

3．太阳风中的Alfvén波119

4．太阳风中小尺度脉动的观测结果123

5．太阳风中不可压小尺度脉动的控制方程127

6．Alfvén脉动的波动理论129

7．不可压小尺度脉动的磁流体力学湍流理论132

8．Alfvén脉动的波能串级理论135

9．Alfvén脉动对太阳风背景流动的加速和加热141

§2.6太阳风高速流中的微观过程143

1．电子的分布函数144

2．电子热导146

3．电子热流驱动的不稳定性148

4．离子分布函数及相应的不稳定性150

§2.7太阳风的高速流模式154

1．观测对高速流模式提出的基本限制154

2．太阳风加速的可能的方式155

3．“饱和”限幅的Alfvén波供能模式159

4．波能串级衰减的Alfvén脉动供能模式165

参考文献170

第三章行星际激波177

§3.1行星际空间中的磁流间断面和激波177

1．流体越过间断面的守恒关系177

2．切向间断面和接触间断面179

3．旋转间断面181

4．激波182

1．耀斑发射的等离子体云和背景太阳风的相互作用190

§3.2太阳耀斑产生的行星际激波190

2．耀斑激波的传播193

3．耀斑激波后等离子体和磁场的特性195

4．激波的质量和能量198

§3.3太阳风中的相互作用区和共转激波199

1．太阳风中流与流的相互作用199

2．共转行星际激波202

3．共转相互作用区204

§3.4激波传播问题的解析分析207

1．爆炸激波和“活塞”激波208

2．激波对和相互作用区212

§3.5激波传播问题的数值模拟213

1．耀斑激波传播的一维问题213

2．耀斑激波传播的二维问题215

3．太阳风中流与流相互作用的模拟计算218

参考文献227

第四章宇宙线230

§4.1高能带电粒子在磁场中运动的描述230

1．单一粒子的运动230

2．粒子系综的描述233

1．银河宇宙线的成分和能谱236

2．银河宇宙线强度的变化和各向异性238

§4.2行星际空间的高能粒子的特性239

3．银河宇宙线强度的Forbush下降241

4．太阳宇宙线的成分和能谱246

5．太阳宇宙线强度和各向异性的时间变化249

6．太阳宇宙线和东西效应253

7．耀斑激波伴随的高能粒子事件256

8．高能粒子共转事件258

§4.3行星际磁场的统计描述261

9．木星磁层辐射的高能粒子261

1．行星际磁场脉动的相关函数和能谱262

2．行星际磁场扰动能谱的测量263

3．扰动场的谱分解266

§4.4带电粒子在随机扰动场中的扩散267

1．福克-普朗克方程和扩散方程268

2．投掷角扩散270

3．磁力线的随机行走272

4．扩散系数275

§4.5宇宙线粒子在行星际空间中的传播方程277

§4.6太阳宇宙线粒子的传播279

1．高能太阳宇宙线粒子强度剖面计算280

2．太阳宇宙线传播的东西效应284

3．边界问题的讨论288

§4.7银河宇宙线的太阳活动周年调制289

1．小尺度磁场不均匀结构的小角度散射模式289

2．大尺度磁场结构的漂移传播模式292

3．中等尺度磁场瞬变结构散射模式293

§4.8木星电子在行星际空间中的传播294

1．在赤道面内的情况297

§4.9宇宙线的地磁效应297

2．在赤道面外的情况299

3．理论与实测比较及理论的适用条件301

参考文献302

第五章太阳风与行星的相互作用306

§5.1太阳风与地磁场相互作用的观测306

1．磁层顶的观测306

2．弓形激波的观测308

§5.2磁层顶的形成理论310

1．导电平面与磁偶极子的相互作用310

2．三维磁层顶位形的计算311

3．计算结果与实测比较321

§5.3太阳风在磁鞘中的绕流324

1．大马赫数条件下气体动力学模式324

2．激波位置和磁鞘中的流动326

3．磁鞘磁场328

4．解的自洽问题328

5．理论计算与实测比较332

§5.4弓形激波结构335

1．无碰撞弓形激波335

2．无碰撞等离子体中的孤立波和激波338

3．弓形激波结构356

§5.5 太阳风与其他行星、彗星和月球的相互作用369

1．水星磁层和弓形激波369

2．金星电离层和弓形激波370

3．太阳风与火星的相互作用373

4．木星磁层373

5．土星磁层377

6．彗星与太阳风的相互作用380

7．月球的等离子体空腔383

参考文献385