973計(jì)劃項(xiàng)目結(jié)題總結(jié)報(bào)告

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1、~~《國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃》項(xiàng)目結(jié)題驗(yàn)收材料（一）項(xiàng)目結(jié)題總結(jié)報(bào)告項(xiàng)目名稱：太陽劇烈活動與空間災(zāi)害天氣項(xiàng)目編號：G2000078400起止年限：2000年—2005年項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：汪景琇研究員聯(lián)系地址：北京朝陽區(qū)大屯路甲20號，郵編100012中國科學(xué)院國家天文臺主要承擔(dān)單位：中科院國家天文臺南京大學(xué)中科院紫金山天文臺中國科技大學(xué)中科院地質(zhì)與地球物理所中科院武漢物理與數(shù)學(xué)所項(xiàng)目依托單位：中國科學(xué)院中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部制二〇〇五年十月~~~~~1、項(xiàng)目結(jié)題基本信息表一973計(jì)劃項(xiàng)目結(jié)題基本信息表項(xiàng)目編號：TG2000078400項(xiàng)目名稱太陽劇烈活動與空間災(zāi)害天氣起止年月

2、2000年10月至2005年9月項(xiàng)目首席科學(xué)家汪景琇單位中國科學(xué)院國家天文臺依托部門中國科學(xué)院參加人員總數(shù)57第一承擔(dān)單位中國科學(xué)院國家天文臺承擔(dān)單位數(shù)9項(xiàng)目總經(jīng)費(fèi)4881.1萬元其中973計(jì)劃資助總額2288.7萬元累計(jì)部門、單位匹配1371萬元累計(jì)從研究單位獲得的人員費(fèi)1140累計(jì)獲得的其它資助81.4項(xiàng)目執(zhí)行情況0101按期結(jié)題02提前結(jié)題03延期結(jié)題04其他課題設(shè)置課題編號課題名稱課題負(fù)責(zé)人承擔(dān)單位起止年月01太陽磁場演化和磁通量輸出張洪起中國科學(xué)院國家天文臺2000.10-2005.902耀斑的時(shí)空結(jié)構(gòu)及能量輸出方成南京大學(xué)2000.10-2005.903太陽高能

3、粒子的起源與輸出顏毅華中國科學(xué)院國家天文臺2000.10-2005.904CME的太陽起源和磁化等離子體輸出汪景琇中國科學(xué)院國家天文臺2000.10-2005.905行星際空間對CME的響應(yīng)過程王水中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)2000.10-2005.906磁層空間暴和磁層對太陽事件的響應(yīng)徐文耀中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2000.10-2005.907電離層暴和電離層對太陽活動的響萬衛(wèi)星中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2000.10-2005.908空間天氣預(yù)報(bào)的物理基礎(chǔ)和方法王華寧中國科學(xué)院國家天文臺2000.10-2005.9~~~~~1、項(xiàng)目主要研究內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)本項(xiàng)目著重研究

4、太陽活動及其對人類生存的日地環(huán)境的影響，特別是太陽劇烈活動的成因，及在劇烈活動中爆發(fā)式增長的電磁輻射、高能粒子流、磁通量和磁化等離子體拋射對太陽風(fēng)和行星際介質(zhì)、磁層、電離層和高層大氣的作用，從而形成空間災(zāi)害天氣的物理過程，建立和發(fā)展空間天氣預(yù)報(bào)的物理基礎(chǔ)。這是當(dāng)代空間科學(xué)中最困難、最富挑戰(zhàn)性和最能造福人類的多學(xué)科交叉的重大科學(xué)難題。它適應(yīng)面向21世紀(jì)的中國空間技術(shù)、空間探測乃至空間產(chǎn)業(yè)的重大需求，并將對宇宙科學(xué)中的一個(gè)基本問題，帶電物質(zhì)與磁場的相互作用的研究，做出原創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。這一項(xiàng)目是天文學(xué)、空間和地球科學(xué)相結(jié)合的基礎(chǔ)研究項(xiàng)目。它以奠定我國日地空間災(zāi)害天氣預(yù)報(bào)的物理基礎(chǔ)為

5、國家目標(biāo)，適應(yīng)多學(xué)科交叉發(fā)展的趨勢，聚焦于太陽的劇烈活動及其驅(qū)動的日地空間災(zāi)害天氣的機(jī)理，力圖在新的學(xué)科生長點(diǎn)取得原創(chuàng)性的科研成果。按照計(jì)劃任務(wù)書的構(gòu)想，在這一研究中揭示的太陽變化和空間災(zāi)害天氣的因果聯(lián)系，形成的新的概念和理論，不但將為發(fā)展我國空間天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)備必要的科學(xué)基礎(chǔ)，而且將為我國空間天氣地基和空間觀測網(wǎng)的建設(shè)等大科學(xué)工程做理論和概念準(zhǔn)備。2.1主要研究內(nèi)容1）太陽劇烈活動的能源來自磁場，系統(tǒng)地研究導(dǎo)致劇烈太陽活動如耀斑、日冕物質(zhì)拋射（CME）的向量磁場結(jié)構(gòu)、演化，取得定量的觀測結(jié)果，以獨(dú)立磁拓?fù)渲g的相互作用來理解和構(gòu)筑唯象和數(shù)值模型，乃至物理模型，為理解劇烈太陽活

6、動形成的物理機(jī)制和其中粒子加速等高能物理過程，為太陽活動預(yù)報(bào)提供物理基礎(chǔ)。這一研究是關(guān)于太陽活動的磁活動機(jī)理的研究，包括活動區(qū)向量磁場的結(jié)構(gòu)和演化的系統(tǒng)觀測，活動區(qū)電流、磁螺度和拓?fù)淦娈愋缘挠^測和理論研究，活動區(qū)和大尺度磁場的理論外推和數(shù)值模擬。~~~~~2）充分利用國際空間觀測、特別是SOHO、TRACE、和剛剛投入工作的Hessi等最新的觀測，結(jié)合我國地面觀測等多波段資料進(jìn)多波段自洽的物理診斷和分析，建立耀斑、CME的磁流體力學(xué)和輻射大氣動力學(xué)模型，系統(tǒng)地理解其中初始能量釋放，粒子加速和傳播，以及等離子體響應(yīng)過程，以利于理解太陽輸出變化對背景太陽風(fēng)和行星際的影響過程。在

7、這一研究中將綜合地面和空間多類數(shù)據(jù)和多波段的系統(tǒng)分析，并與磁場觀測相結(jié)合，理解對空間天氣有重要影響的耀斑、CME、空間暴等的形成機(jī)理。3）發(fā)揮我國世界先進(jìn)水平的太陽和日地物理觀測系統(tǒng)的作用，取得從太陽表面向量磁場演化、太陽劇烈活動的時(shí)空結(jié)構(gòu)、動力學(xué)，即包括擴(kuò)展的日冕物質(zhì)拋射、行星際激波、磁量重聯(lián)、磁暴、磁亞暴，空間離子暴和電離層暴的多學(xué)科多波段的光譜、頻譜、成像和流量的時(shí)間演化系統(tǒng)，從而認(rèn)識空間災(zāi)害天氣形成中的因果聯(lián)系和基本物理問題。研究太陽風(fēng)和CME與磁層的相互作用，磁層與電離層耦合，電離層與中層和熱層大氣的耦合