第31卷，第12期 2011年12筒
光谱学与光诺分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
太阳过渡区紫外光谱的观测与诊断
章敏1.2，王东2*
1.中国科学技术大学地球与空间科学学院，安散合肥230026 2.安敬建筑工业学院数理系，安徽合肥230601
Vol.31,No.12.pp3294-3297
December,2011
摘要太阳过渡区是太阳色球层顶到日冕底部的大气薄层。厚度仅几百千米，但其间太阳等离子体参数变化期烈。过渡区的辐射多为光学薄的远紫外、极紫外发射谱线和背景连续谱线。由于地球大气的吸收，过渡区紫外光谱需通过天基观测才能实现。近几十年来，星载仪器的成功发射为太阳过渡区的研究打开了新纪元。工作回顾了太阳过渡区紫外光谱的观测历史和各类星载仪器，特别介绍了近十儿年几种重要的光谐仪器。详细阐述了过渡区紫外光谱的发生率、电子密度和电子温度的诊断原理。讨论了过渡区紫外谱线的形
状，并以SOHO/SUMER光谱仪为例介绍了表征谱线的几种重要参量及其物理意义关键词太阳过渡区，紫外谱线；谱线诊断
中图分类号：P171
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn, 1000-0593(2011)12-3294-04
测。第一次利用紫外光谱观测太阳的是美国海军实验室(NRL)1946年发射的V-2火籍，在离地空间88km内获得了波长2200～3400的谱线[3]。随后的几十年，随着人造
太阳是离地球最近的恒星，是决定人类生存的日地环境母体。整个太阳球体可分为日核、中层、对流层、光球层、色球层和日冕。日核、中层、对流层等看不见的部分称为太阳内部；光球层、色球层和日冕的辐射可以到达地球，从而可借助光学测量直接获得它们的信息，称为太阳大气)，太阳大气从色球层过渡到日冕时，大气等离子体温度从10K 升至10°K，密度从10lcm*骤降至10*cm"，这个区城称为太阳色球一日冕过渡区（简称过渡区）。太阳过渡区的研究有利于解决日冕加热和太阳风加速两大课题，在太阳物理中有着举足轻重的地位。太阳过渡区存在大量的原子/离子发射谱线，这些谱线大都在远紫外(FUV，波长范围是1200～ 2000A)/极迹紫外（EUV，波长范围为100～1200A)波段(")，对这些紫外光谱的观测和研究是近年来探究太阳过渡区结构和事件最主要的方法。
1太阳过渡区紫外光谱的观测
由于地球大气层中臭氧和其他大气分子的吸收，地基观测不到太阳过渡区紫外光谐图像，需通过星载仪器进行操收稿日期：2011-02-22，修订日期：2011-06-02
卫星的上天，太阳紫外观测相继展开，主要的卫星包括 OSO，Skylab，SMM和Spacelab等，在Skylab之前，观测的紫外光谱精度和空间精度普较低（光谱精度大于0.1A，空间精度大于5")。Skylab之后的光谱仪空间和光谱分辨率得到很大的提高，特别是美国海军实验室的HRTS光谐仪，其谱线分辨率达到0.05A，空间分辨率高达1"，过渡区许多重要现象如系统红移、爆发性事件和许多精细结构都是HRTS 首次观测到的(44)。
随着科技的进步，近十几年来观测过渡区的呆载仪器主要有SOHO卫星上的SUMER和CDS光谱仪、TRACE卫星和Hinode卫星的EIS光谐仪。SUMER紫外光谱仪的观测波段范围为500~1600A，对应的谱线形成温度为10*～2× 10°K，一阶谱分辨率为0.045人，空间分辨率2"（1"相当于太阳表面的尺度约为725km)、时间分辨率1s、速度分辨率可达2km·s"1。该仪器高的谱线分辨率、时间分辨率、空间分辨率和宽的波段能准确反映过渡区等离子体的参数（如强度、温度和密度)和运动特征（如速度)及其随时间的演化过程，是迄今为止运用最广的光谱观测仪器之-[79]，CDS观测波段为150～800A，空间分辨率可达几角秒，时间分辨率
基金项目：科技部（973）项目（2011CB811403），国家自然科学基金项目（40904046，40774080）和安徽建筑工业学院青年科研基金项目
(20104019)资助
作者简介：章敏，女，1980年生，中国科学技术大学地球与空间科学学院博士后
e-mail; dongw98@163. com
*通讯联系人
万方数据
e-mail; chengzm@uste, edu. cn