中国太阳物理学--- 骄人的历史 严峻的现实 光明的未来

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1 中国太阳物理学--- 骄人的历史 严峻的现实 光明的未来
中国太阳物理学 骄人的历史 严峻的现实 光明的未来 中国科学院国家天文台 邓元勇

2 历史---60年代前后：播种希望 应用需求 太阳物理由南京向北（北京）向西（昆明）推进 尝试自主研制设备 黑子观测、色球观测
太阳活动预报，人卫服务 太阳物理由南京向北（北京）向西（昆明）推进 尝试自主研制设备 中国的地基太阳设备研制不输于任何先进国家，与此不无关系

3 历史---70-80年代：辛勤耕耘 工欲善其事必先利其器 随着改革开放大潮走向世界 一流的科研、技术队伍初见雏形 新生代人才培养 太阳塔
太阳磁场望远镜 随着改革开放大潮走向世界 学习先进、崭露头角 一流的科研、技术队伍初见雏形 新生代人才培养 人才培养，王先生居功至伟

4 南大太阳塔 1979年建成 1982年投入使用 中国第一座太阳塔 多波段光谱诊断 其研制斩获1985年首届国家科技进步二等奖
在LTE辐射转移、活动区物理跻身国际行列 南大太阳塔 中国第一座太阳塔 多波段光谱诊断 其研制斩获1985年首届国家科技进步二等奖

5 太阳磁场望远镜 60年代后期酝酿 1984年建成 1986年投入使用 时为国际最先进的三台磁像仪之一 太阳矢量磁场和视向速度场成像
引领中国实测太阳物理迈入世界前沿 太阳磁场望远镜 时为国际最先进的三台磁像仪之一 太阳矢量磁场和视向速度场成像 1988年国家科技进步一等奖

6 历史---90年代-05：开花结果 在太阳物理某些前沿领域，与欧美鼎足而立 太阳仪器研制水平跃上新台阶 国际交流频繁
矢量磁场演化、活动区物理、小尺度磁场 磁非势性、螺度与活动周、螺度与太阳爆发 三维磁场、磁拓扑 NLTE太阳大气辐射转移理论…… 太阳仪器研制水平跃上新台阶 双折射滤光器研制成为头号强国，出口 提出自主研制空间太阳望远镜等重大项目…… 国际交流频繁 双边多边会议、知名学者来访、协助培养国外年青学者、国内年轻学者进入国外顶尖研究机构…… 从怀柔基地走出了印度、韩国、朝鲜中坚力量

7 在太阳活动观测、研究、预报及应用的坚实基础上，把握国际态势，推动CME等热点研究，从而迈入空间天气学这一重大前沿和交叉领域
延续三期的973项目 太阳剧烈活动和空间灾害天气 日地空间灾害性天气的发生、发展和预报研究 日地空间天气预报的物理基础与模式研究 中国太阳物理起步于应用，在这一方向上回归于应用

8 太阳射电频谱仪：太阳射电爆发及其精细结构
太阳射电爆发主要包含I、II、III和IV等爆发类型，其辐射频率、源区高度及爆发时间序列的大致情况，如下图所示。 　　在射电爆发中，尤其IV连续谱爆发中，还常叠加有诸多射电爆发精细结构，例如尖峰爆发、斑马纹结构、纤维结构、快速准周期脉动结构、花边纹结构、鱼群结构、类手型结构等。下图为三组观测事例。 太阳射电频谱仪还为太阳物理这一小学科的发展进行了一次有意的尝试：集中全国力量办大事 　　太阳射电爆发精细结构，反映了射电辐射源区复杂的磁场结构和运动特征、粒子加速过程和传播特征等，能为探索太阳爆发活动的起源和触发机制，乃至发生、发展规律等太阳物理学前沿科学难题，提供非常重要的研究线索。

9 宇宙学 星系物理 恒星和银河系 太阳物理 总体排名 论文 被引数 6 中科院发布的1998-2009各分支学科论文和引文情况 行星和行星系统
基础与应用天文 天文技术与方法 总体排名 论文 7 3.8 4.8 8 4.4 3 9.1 11 1.1 4.9 9 3.5 被引数 6 数量排名 占国际总 数百分比

10 论文引用的大H（mega H）因子 资料表明截止到2008年2月国际上顶尖太阳物理研究机构的 大 H 因子为：
大H因子的含义是某单位具有文章H因子的人数大于或等于这个数。例如，mega H =10 表示该单位有10个人的H因子在10以上。虽然各种因子都有这样那样的问题，但还是可以反映出一定的学术地位。 资料表明截止到2008年2月国际上顶尖太阳物理研究机构的 大 H 因子为： 美国高山天文台(HAO)                            美国斯坦福太阳组(Stanford Solar Group)      美国国立太阳天文台(NSO)                                日本国立天文台太阳部(NAOJ Solar Division)  美国洛-马公司太阳和天体物理实验室(LMSAL) 9 国家天文台（总部）

11 现在---国际：空间天文开启新纪元 Hinode（Solar-B）日出卫星，2006 SDO太阳动力学天文台，2010
空间分辨率0.3，优于任何现有地基望远镜可获得的矢量磁场观测分辨率 偏振光谱诊断术，磁场测量精度优于地基磁场测量 时间分辨率方面较差（数十分钟vs数十秒） 多波段协同观测 SDO太阳动力学天文台，2010 全日面矢量磁场，高时间分辨率、适中的空间分辨率、较低的灵敏度（目前尚不如地基的最好设备） 资料连续性、稳定性前无古人 高空间分辨率色球、过渡区、日冕的多波段协同观测、海量数据

12 现在---中国：空间天文苦等突破 科学家有远见卓识 不佳的国际合作环境、不佳的工业基础 政治家的魄力？ 超前的空间太阳望远镜SST计划
与Hinode同时提出 50cm vs 1m Stokes光谱仪 vs 两维实时光谱仪， 各擅胜场 不佳的国际合作环境、不佳的工业基础 高风险 政治家的魄力？ 早已SST完成背景型号预研 仍在苦等立项机会 SMESE等项目中途夭折

13 现在---地基：米级太阳望远镜时代 瑞典1米太阳望远镜 美国1.6米NST 德国1.5米GREGOR 抚仙湖1米太阳塔
工作10多年，超高分辨率资料 美国1.6米NST 已开始观测，已有重要成果 德国1.5米GREGOR 试观测 抚仙湖1米太阳塔 十余年前作为SST地基配套项目，2011年获得试观测资料

14 严峻的现实 一度把鸡蛋装在了一个篮子里（SST），忽略了磁场望远镜和太阳塔等设备之后的接力；抚仙湖太阳塔由于是SST的配套项目，在后者未能立项的情况下，举步维艰 文章数量仍在增长、质量大幅提高，但以我为主的优秀论文锐减，逐渐变成一些先进设备的高级打工者 我们仍在前进，但步伐赶不上国际车轮 我们仍在闪光，但光辉逐渐被更耀眼的光芒淹没 怀柔基地为例 用多通道望远镜数据产出的SCI/EI论文由06-08年的87篇锐减至09-11年的20篇 从“国际上最好的设备之一”成为“国际地基太阳观测的重要基地之一” ApJ文章数量，特别是学生作者的

15 严峻现实中的闪光点 研究方面 观测方面 正确对待极向磁场的源；正确处理极向磁场输运到对流层底部的时间反常弱
原有优势领域仍继续巩固（就算是打工者，也是值得尊重的打工者) 布局了新的学科增长点（发电机、太阳爆发模型、日震……) 观测方面 抚仙湖太阳塔，不亚于国际最好台址的观测条件，最大口径的真空太阳望远镜 日像仪：宽谱段覆盖、频谱成像最好的射电日像仪 国台、云台的太阳活动监测纳入到国家空间天气监测预警系统框架下，为现有设备的高质量运行提供了经验 正确对待极向磁场的源；正确处理极向磁场输运到对流层底部的时间反常弱

16 未来---前途是光明的 学科小，基础不错 坚持太阳物理全国一盘棋 清醒认识到了目前的差距 研究方向清晰定位 实测设备发展目标明确
太阳物理核心科学问题 天体物理、行星物理等的交叉融合 空间环境监测预报的国家需求 实测设备发展目标明确 确保现有地基设备高质量运行和有限发展 集中有限人力、物力做有影响的“大事” “一天一地”的具有国际领先水平的重点项目

17 “一天” 深空太阳天文台DSO（SST的升级版），引领作用 （太阳磁场基本结构、空间天气…）
通过升空探测计划发射到L1点后，其科学和应用产出进一步得到增强 一箭五星（空间天气）、太阳风暴动态成像（空间天气）、极轨飞行器（太阳活动起源、空间天气）…… 力争早日实现以我为主的对太阳“近距离、多卫星、全波段、全方位三维立体观测 ”

18 “一地” 建设以大口径红外/光学望远镜---中国巨型太阳望远镜CGST为核心的世界领先的太阳天文台（高分辨、精确矢量磁场、电场…)
8米分辨率、5米聚光能力 核心指标和科学目标在相当一段时间内可能未有竞争 美国正在建设4米ATST，欧洲正在推动4米EST计划 并结合大口径日冕仪(日冕磁场)（COMOS -C ）等的建设使之成为综合功能的国际化实测太阳物理中心

19 恭祝王先生 身体健康 生日快乐