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第一章 绪论1

§1．1 研究太阳的意义1

§1．2 太阳的基本参数2

§1．3 太阳分层结构5

§1．4 太阳活动与宁静太阳7

§1．5 太阳自转10

§1．6 太阳辐射14

§1．7 太阳磁场19

§1．8 日面坐标23

大阳物理综合性参考书27

第二章 太阳观测方法28

§2．1 地面光学观测中的视宁度29

§2．2 太阳照相仪和白光高分辨观测31

§2．3 色球望远镜和双折射滤光器34

§2．4 大型太阳望远镜的成像系统39

2．4．1 地平式定天镜装置40

2．4．2 垂直式(塔式)定天镜装置41

2．4．3 定日镜装置42

2．4．4 追日镜装置43

2．4．5 赤道仪式装置44

2．4．6 经纬仪式装置44

§2．5 太阳光谱仪和太阳单色光照相仪47

2．5．1 光栅光谱仪47

2．5．2 太阳单色光照相仪50

2．5．3 阶梯光栅光谱仪50

2．5．4 Fourier变换光谱仪51

2．5．5 二维光谱仪52

§2．6 太阳速度场观测设备53

2．7．1 太阳光谱线的Zeeman分裂57

§2．7 偏振和磁场测量57

2．7．2 偏振光的Stokes参数表示法62

2．7．3 Stokes轮廓和Stokes转移方程63

2．7．4 强磁场的总强度和极性测量66

2．7．5 光电磁像仪67

2．7．6 照相磁像仪69

2．7．7 视频磁像仪(磁场望远镜)70

§2．8 日冕仪74

§2．9 多通道太阳望远镜75

§2．10 空间太阳观测78

§2．11 太阳射电观测82

参考文献85

3．1．1 质量、压力和能量平衡方程87

第三章 太阳内部构造和能源87

§3．1 确定太阳内部构造的基本方程87

3．1．2 能量转移方程89

3．1．3 物态方程94

§3．2 太阳的化学组成和平均原子量96

§3．3 太阳的能源101

§3．4 太阳内部物质的吸收系数和不透明度106

§3．5 标准太阳模型112

§3．6 太阳中微子发射及其探测115

3．6．1 太阳中微子流量理论估算115

3．6．2 太阳中微子探测实验117

§3．7 非标准太阳模型119

§3．8 太阳演化122

3．8．1 主序星前阶段123

3．8．2 主序星阶段124

3．8．3 主序星后阶段125

参考文献126

第四章 太阳的自转、对流和振动128

§4．1 太阳自转和子午环流128

§4．2 太阳内部对流的观测证据133

4．2．1 米粒组织133

4．2．2 超米粒组织136

4．2．3 中米粒组织138

§4．3 混合长理论和对流层模型140

§4．4 太阳振动的理论描述146

4．4．1 确定太阳振动的基本方程146

4．4．2 各种振动模式及其传播特征151

4．4．3 几个重要的近似关系156

4．4．4 自转对太阳振动的影响158

§4．5 太阳振动的观测159

4．5．1 有空间分辨的观测162

4．5．2 无空间分辨的观测165

§4．6 日震学研究结果和问题170

4．6．1 日震学中的直接模拟和反演170

4．6．2 日震学研究取得的一些结果171

4．6．3 日震学研究存在的问题173

参考文献177

第五章 太阳电动力学180

§5．1 宇宙等离子体的一些基本特性181

5．1．1 感应电场和感应方程181

5．1．2 磁场扩散与冻结183

5．1．3 电导率185

5．1．4 磁应力192

§5．2 太阳磁流管195

5．2．1 太阳磁流管的基本特征196

5．2．2 磁流管的不稳定性201

5．2．3 磁流管的热效应206

§5．3 等离子体中的波动210

5．3．1 等离子体波概述210

5．3．2 太阳等离子体中的主要波动模式215

5．3．3 激波、磁流体力学激波和无碰撞激波221

§5．4 带电粒子加速机制224

5．4．1 Fermi加速225

5．4．2 等离子体湍流加速237

参考文献247

6．1．1 光球概念249

第六章 太阳光球249

§6．1 光球中的能量传输249

6．1．2 几种平衡态252

6．1．3 辐射转移方程254

§6．2 太阳常数和太阳辐射能谱分布261

6．2．1 太阳常数和大气外太阳分光辐照261

6．2．2 测量方法简介263

6．2．3 测量结果的讨论265

§6．3 临边昏暗、连续吸收和光球模型269

6．3．1 太阳临边昏暗和临边增亮269

6．3．2 光球的连续吸收系数272

6．3．3 太阳低层大气模型274

6．4．1 吸收线的辐射转移方程281

§6．4 谱线辐射转移方程、选择吸收和谱线源函数281

6．4．2 选择吸收283

6．4．3 谱线的源函数284

§6．5 谱线的加宽机制287

6．5．1 辐射阻尼加宽287

6．5．2 Doppler加宽289

6．5．3 辐射阻尼和Doppler效应联合加宽291

6．5．4 压力加宽293

§6．6 真吸收因子、谱线轮廓和局部热动平衡偏离295

6．6．1 真吸收所占的分量因子295

6．6．2 谱线轮廓及其应用297

6．6．3 非局部热动平衡的谱线源函数301

6．7．1 等值宽度和生长曲线概念304

§6．7 谱线的等值宽度和生长曲线304

6．7．2 理论生长曲线306

6．7．3 观测生长曲线308

参考文献311

第七章 色球、日冕和太阳风313

§7．1 色球和过渡区313

7．1．1 色球的观测特征313

7．1．2 色球模型320

7．1．3 色球-日冕过渡区324

§7．2 日冕辐射327

7．2．1 日冕辐射的多种成分327

7．2．2 散射日冕(K冕和F冕)329

7．2．3 发射日冕(E冕)336

7．3．1 各种日冕结构340

§7．3 日冕构造和物理模型340

7．3．2 宁静日冕和冕洞模型343

§7．4 日冕磁场的理论外推349

7．4．1 基本方程349

7．4．2 势场近似351

7．4．3 常α无力场近似354

7．4．4 一般无力场363

§7．5 宁静太阳的射电辐射366

7．5．1 日冕等离子体中射电波的传播367

7．5．2 射电辐射的亮温度368

7．5．3 射电临边增亮和临边昏暗371

§7．6 太阳风和日球372

7．6．1 太阳风起源和主要特征372

7．6．2 太阳风速度的理论推测375

7．6．3 太阳角动量损失379

7．6．4 日球结构382

§7．7 色球和日冕加热问题384

7．7．1 色球和日冕的能量平衡384

7．7．2 色球和日冕的加热388

参考文献390

第八章 光球活动和磁场394

§8．1 太阳黑子的观测特征和分类394

§8．2 黑子的物理构造和演化402

8．2．1 黑子本影大气模型402

8．2．2 黑子磁流管405

8．2．3 磁场在黑子演化中的作用407

§8．3 太阳活动周期411

8．3．1 黑子相对数与太阳活动周411

8．3．2 纬度迁移与极性转换415

§8．4 太阳活动的超长期变化418

§8．5 光斑和小尺度磁场424

8．5．2 小尺度磁场428

§8．6 太阳活动起源与发电机理论433

8．6．1 Babcock和Leighton的太阳活动周模型434

8．6．2 太阳发电机理论440

参考文献450

第九章 色球和日冕中的活动现象454

§9．1 日珥和暗条454

§9．2 光学耀斑(低温耀斑区)459

9．2．1 耀斑概述459

9．2．2 H_a单色光观测463

9．2．3 耀斑光谱观测468

8．5．1 光斑474

9．2．4 白光耀斑474

§9．3 高温耀斑区和高能现象479

9．3．1 耀斑的X光辐射480

9．3．2 太阳射电爆发486

9．3．3 耀斑粒子发射492

§9．4 耀斑活动区磁场和电流497

9．4．1 活动区磁场的非势性497

9．4．2 横向磁场方位角的确定和电流推算503

9．4．3 耀斑引起的磁场和电流变化508

9．4．4 耀斑发生位置的观测结果513

§9．5 耀斑的能量释放过程519

9．5．1 磁场位形、不稳定性和粒子加速520

9．5．2 各种观测现象的解释524

§9．6 日冕物质抛射(CME)527

参考文献531

第十章 日地关系和太阳活动预报539

§10．1 地球附近空间环境539

10．1．1 地磁层539

10．1．2 辐射带541

10．1．3 电离层543

§10．2 太阳短波辐射增强的地球物理效应544

10．2．1 对电离层和电波传播的影响544

10．2．2 对大气密度分布的影响546

§10．3 太阳粒子辐射增强的地球物理效应548

10．3．1 高能粒子流和低能等离子体的不同效应548

10．3．2 近地空间粒子污染的危害551

10．4．1 太阳与天气现象的相关554

§10．4 太阳活动对低层大气的影响554

10．4．2 可能的物理机制558

§10．5 地球自转变化中的太阳物理效应560

10．5．1 地球自转的各种扰动560

10．5．2 太阳活动对地球自转的影响564

10．5．3 太阳风对地球自转的可能影响568

§10．6 太阳活动预报574

10．6．1 太阳活动短期预报和警报575

10．6．2 太阳活动总体水平的长期预报582

参考文献584

附录Ⅰ 日面坐标计算公式的推导589

附录Ⅱ 双折射滤光器有关公式的推导594

附录Ⅲ Saha电离公式的推导597

索引600