中文摘要：

磁重联过程中的粒子加速及反常电阻是太阳耀斑物理的根本问题，也是相关研究中的一个难点，因为粒子加速及反常电阻都是发生在微观尺度，此时磁流体力学理论不再适用，必须采用动力论。通过数值模拟求解包含感应电场和电流片磁场的2.5维Vlasov方程，并代入真实的电子质子质量比和日冕等离子体参数，探讨湍动磁重联电流片扩散区中，感应电场加速电子激发的等离子体不稳定性的特性、波粒相互作用引起的反常电阻率和波对电子加速的影响。主要研究包括（1）通过数值模拟求解Vlasov方程，探讨太阳活动区磁重联电流片扩散区中电子分布函数的非线性演化特征，研究激发的静电和电磁不稳定性的特性；（2）不稳定性波对粒子加速的影响；并与硬x射线观测结果作比较，从加速机制方面对低能截止、双幂律谱分布提供可能的解释；（3）波粒相互作用引起的反常电阻率，与磁流体力学模拟产生快速磁重联所假设的反常电阻分布作比较，探讨反常电阻的动力学特征。

结论摘要：

在无碰撞的日冕和地球磁尾等离子体中，波粒相互作用引起的反常电阻触发快速磁重联被普遍认为是自由磁能转化为等离子体加热和加速的主要机制。因为由波粒相互作用引起的反常电阻都是发生在等离子体特征尺度上，磁流体力学理论不再适用，只有采用动力论的方法才能回答波粒相互作用引起的反常电阻的物理本质、演化规律，在什么样的条件下产生快速磁重联。本项目正是基于这一目的，编写数值求解Vlasov方程和Maxwellian方程组的程序，探讨湍动磁重联电流片中，感应电场加速电子激发的等离子体不稳定性的特性、波粒相互作用引起的反常电阻率和波对电子加速的影响。主要结果（1）为电场较小时, 反常电阻主要是由于离子声波不稳定性所产生; 电场较大时主要是由于 Bunemen 不稳定性所产生，计算结果与理论的差别来自于共生的束－等离子体不稳定性的贡献。　（2）反常电阻比经典电阻提高了至少五个量级，考虑到电子主要在 x 型中性点附近被加速, 说明该区域电阻比较大, 有利于Petschek 型快速磁重联发生。（3）由于波粒相互作用，在加速区的电子从热到非热缓慢变化，而无明显的低能截止特征；当E0＝1 Vcm-1，电子加热和加速效率基本一致；当E0＝10V　cm-1，电子加速效率为加热效率的四倍。（4）当E0＝0和电子整体漂移速度与电子热速度之比从1.5增加到4.5时，激发的等离子体不稳定性和反常电阻率与感应场增加时的特征类似。（5）给出了反常电阻率与电子整体漂移速度的经验公式。另外，在x射线源运动方面，通过分析两个耀斑爆发过程中，发现3-6keV x射线源区异常运动特征，耀斑开始时，源区位于环顶，然后分开沿环向两侧的足点运动；在25－50keV　x射线辐射达到峰值流量时，源区到达足点；最后源区改变运动方向，向环顶运动，重新汇聚于环顶。在Ⅲ型爆辐射机制方面，通过粒子模拟发现 电子束通过背景等离子体激发的离子声波与反向朗谬尔波成正相关，说明反向朗谬尔波是由于离子声波散射的结果。基于上述研究结果，发表了7篇论文，编写了考虑相对论效应的一维坐标空间和一维速度空间Vlasov程序，取得了很好的模拟结果，编写了二维坐标空间和三维速度空间Vlasov程序, 正在进行数值模拟。