我们将综合利用怀柔观测基地的矢量磁场资料、日本Yohkoh的X-ray资料以及SOHO等空间观测资料,研究太阳大气中不同爆发现象(如耀斑、暗条和日冕物质抛射)的起因是否与局部区域的磁螺度或电流螺度的变化有关。研究的结果将对理解太阳上各种剧烈活动现象的物理机制及动力学过程有着十分重要的意义。此外,磁螺度与发电机理论、磁螺度与太阳活动周、磁螺度守恒与传输等许多课题有待深入地去研究。事实上,磁螺度的概念也正被应用于恒星、星系和宇宙发电机理论当中,它的重要性越来越明显。
我们综合利用怀柔基地的矢量磁场资料、日本Yohkoh的X-ray资料以及SOHO等空间观测资料,研究了跨赤道环的分类以及与太阳活动周的关系,讨论了跨赤道环连接活动区的螺度关系,分析了跨赤道环的扭曲形式与足点活动区的螺度关系。发现了跨赤道环的新的现象,更容易连接黑子的前导极性,跨赤道环足点的距离随着太阳活动周变化,与太阳黑子的蝴蝶图一致,得到跨赤道环连接活动区的螺度并没有明显的相关性,但是跨赤道环的扭曲形式趋向于与足点活动区的螺度符号相同。研究跨赤道环对于理解太阳发电机从极向场向环向场的转换起着重要的作用。 另一方面,我们从磁流体力学计算的解析解和数值模拟、以及太阳物理观测研究三个方面,研究日冕物质抛射的起源和演化。用一些非线性无力场数值解和理论推导显示了,针对一定的边界条件,非线性无力场存在着一总磁螺度上限值;当总磁螺度积累超过这一上限值时,无力场将不存在,即爆发将成为必然。提出了日冕物质抛射是磁螺度在日冕中积累的必然结果的观点。发现强场(纵向磁场强度大于1000高斯)和弱场(纵向磁场强度小于500高斯)在统计意义上具有相反的螺度符号。此项研究工作将推动对太阳日冕物质抛射起源和演化