拟提名2025年度云南省科学技术奖励项目相关信息的公示
根据《云南省科技厅关于2025年度云南省科学技术奖提名工作的通知》要求,现将中国科学院昆明分院拟提名云南天文台的成果“超新星前身星研究”“太阳大气中湍流磁重联研究”“太阳多尺度磁场活动的时空分布规律”项目信息予以公示,公示期自5月6日起至5月13日止。若对项目信息有异议,公示期内请以书面形式向云南天文台科技处提出。若无异议,将按相关程序提名云南省科学技术奖。
中国科学院云南天文台科技处
2025年5月6日
自然科学奖推荐项目公示
一、项目名称
超新星前身星研究
二、提名者及提名等级
提 名 者:中国科学院昆明分院
提名等级:云南省自然科学奖一等奖
三、项目简介
超新星是天文学和物理学前沿研究领域,对理解恒星演化和宇宙的演化过程具有重要科学意义。在国家基金重点项目、国家优秀青年科学基金、中国科学院前沿重点研究计划、云南省杰出青年科学基金等资助下,项目组在超新星前身星领域开展了一系列研究,取得如下创新性成果:
(1) 构建了Ia型超新星的氦双星模型并被观测证实。针对观测发现占总数30%-50%年龄小于1亿年的年轻超新星的起源问题,提出并建立了Ia型超新星的氦双星模型,成功地解释了这类超新星如何形成的难题。该模型预言在超新星爆炸后的残留伴星会形成超高速氦星,该预言被国际先进的大型望远镜(如Keck)观测证实。
(2) 建立了吸积驱动的白矮星演化模型并被广泛应用于超新星爆炸物理过程研究。通过对吸积白矮星的质量增长过程进行系统性研究,给出了超新星爆发的关键物理条件。该成果已成为本领域的研究基础,被国际上主要做数值模拟的团队用来模拟超新星爆炸过程。
(3) 建立了吸积致塌缩型超新星的前身星模型。该模型给出了吸积白矮星在塌缩时的主要观测特征,为证认这类天体提供了可行的理论依据。并基于该模型解释了特殊脉冲双星的起源,比如中等质量脉冲双星的形成等。
该项目20篇核心论文(影响因子累计103.4)受到SCI他引948次,其中8篇代表性论文(影响因子累计40.6)受到SCI他引631次,单篇SCI他引最高265次。这些核心论文均在SCI期刊上发表,其中在国际三大天文期刊ApJ、MNRAS、A&A上发表论文17篇。项目组在超新星方面的工作在国际上被称为“The Yunnan Group”。研究成果受到《Nature》《Science》等40余篇权威期刊评述及引用,并被写入德国Springer出版社出版的《超新星手册》《超新星爆炸》等10 余部书籍,含手册、丛书、专著及教科书。第一完成人王博获国家杰出青年科学基金、第十七届中国青年科技奖、中国科学院青年科学家奖、国务院政府特殊津贴等,从2020年起连续五年入选爱思唯尔“中国高被引学者榜单”,并入选英国物理学会(IOP)出版社2020高引榜单。
四、代表性论文专著目录
1. Wang B., Han Z., Progenitors of type Ia supernovae, 2012, New Astronomy Reviews, 56, pp122-141
2. Wang B., Chen X., Meng X., Han Z., Evolving to type Ia supernovae with short delay times, 2009, The Astrophysical Journal, 701, pp1540-1546
3. Wang B., Han Z., Companion stars of type Ia supernovae and hypervelocity stars, 2009, Astronomy & Astrophysics, 508, L27-L30
4. Wang B., Justham S., Han Z., Producing type Iax supernovae from a specific class of helium-ignited WD explosions, 2013, Astronomy & Astrophysics, 559, A94
5. Wang B., Mass-accreting white dwarfs and type Ia supernovae,2018, Res. Astron. Astrophys., 18, 049
6. Wang B., Meng X., Liu D., Liu Z., Han Z., The hybrid CONe WD + He star scenario for the progenitors of type Ia supernovae, 2014, The Astrophysical Journal Letters, 794, L28
7. Wang B., Liu D., The formation of neutron star systems through accretion-induced collapse in white-dwarf binaries, 2020, Res. Astron. Astrophys., 20, 135
8. Wu C., Wang B., Liu D., Han Z., Mass retention efficiencies of He accretion onto carbon-oxygen white dwarfs and type Ia supernovae, 2017, Astronomy & Astrophysics, 604, A31
五、主要完成人基本情况
姓 名 |
工作单位(完成单位) |
职 称 |
职 务 |
王 博 |
中国科学院云南天文台 |
研究员 |
无 |
刘栋栋 |
中国科学院云南天文台 |
副研究员 |
无 |
吴程远 |
中国科学院云南天文台 |
副研究员 |
无 |
张居甲 |
中国科学院云南天文台 |
研究员 |
无 |
陈雪飞 |
中国科学院云南天文台 |
研究员 |
台长/党委书记 |
自然科学奖推荐项目公示
一、项目名称
太阳大气中湍流磁重联研究
二、提名者及提名等级
提 名 者:中国科学院昆明分院
提名等级:云南省自然科学奖一等奖
三、项目简介
该项目属于太阳物理研究领域,系天文学科基础类研究。磁重联是宇宙中多种剧烈爆发现象的核心驱动机制。这些现象包括地磁亚暴、太阳爆发和多波段增亮、黑洞吸积盘间歇性喷流、恒星耀发等,在电磁相互作用过程中,磁场能量快速转换为等离子体的集体动能与热能、以及单个高能粒子的动能。受观测手段的限制,我们对大尺度、等离子体参数剧烈变化、距离我们非常遥远的太阳爆发源区和天体环境中磁重联物理过程还知之甚少。目前还无法弄清楚电流片中磁能如何被快速释放?高能粒子如何被加速?重联耗散区精细等离子体和磁场结构是什么样的?磁拓扑结构如何变化?等核心基本物理问题。本项目采用理论、数值实验和观测数据限制的方法对太阳大气中湍流磁重联机制及引起的后果进行了深入研究,主要科学成果如下:
1、深入研究了不同层次太阳大气中电流片的精细结构,系统论证了湍流磁重联在太阳爆发现象中的普适性规律,为理解太阳活动本质提供了新的理论基础。首次确认背景等离子体β值和中性粒子对等离子体团不稳定性的制约,获得等离子体团不稳定性发生时磁雷诺数临界值的范围:103-104,远小于太阳大气背景环境中的磁雷诺数(106—1012),从理论上证实等离子体团不稳定性及其导致的湍流磁重联的普遍发生于太阳大气不同尺度的爆发现象中,揭示了高磁雷诺数环境中磁能快速释放和高能粒子被加速的物理机制。
2、定量考察了非完全电离等离子体中的磁重联过程,揭示了太阳色球局部加热的有效机制。本项目模型中充分考虑了电子和中性粒子碰撞产生的磁扩散、双极扩散、非电离平衡、霍尔效应、粘滞耗散、辐射冷却等真实环境中的物理效应。首次模拟研究了低色球附近低等离子体β(强磁场)环境中的磁重联加热过程,确认磁重联加热效果明显,揭示了不同大气层和磁场强度(等离子体β)重联过程中的主要加热机制,为IRIS卫星最重要的发现之一:太阳紫外暴的形成机制提供了合理解释。该项目推进了非完全电离等离子体磁重联过程的研究,中性成分对磁重联的影响目前被列为磁重联研究领域十个重大科学挑战之一。
3、建立太阳喷流中等离子体团形成的双机制理论框架,完善了磁重联多尺度演化过程的物理图像。喷流是最常见的太阳爆发活动之一,观测表明喷流中经常伴随着亮的等离子体团产生,模拟结果表明它们有两种不同的起源:撕裂模不稳定性产生的磁岛,和开尔文-亥姆赫兹(K-H)不稳定性产生的涡旋结构,随后被高分辨率观测证实。
4、创新性提出可解释低层大气多波段增亮现象的统一理论模型,为推动太阳多波段观测研究提供了坚实的理论基础。IRIS卫星和地面望远镜联测发现太阳低层大气中高温紫外暴和低温埃勒曼炸弹这两种亚角秒尺度增亮能共存,模拟和基于辐射转移程序的谱线合成结果,证明了湍流磁重联能引起温度相差近十倍的等离子体交替混合出现在低色球同一磁重联过程,为这种多波段增亮现象形成提供了一种合理的模型。
该提名项目20篇核心论文(影响因子累计92)受到SCI他引356次;其中8篇代表性论文(影响因子累计39),SCI他引200次,单篇SCI他引最高44次,多篇论文为Nature子刊、教科书和综述期刊重点引用。核心论文均在SCI期刊上发表,其中在国际四大天文期刊ApJ、MNRAS、A&A、AJ上发表论文14篇。提名项目第一完成人倪蕾研究员关于太阳大气中磁重联理论研究工作,近年15次被重要国际会议邀请做特邀报告,2021年入选中国科学院青年创新促进会优秀会员,2019年获“云南省自然科学奖”特等奖(排名第二),2018年入选云南省首批“高层次人才培养支持计划”青年拔尖人才,2018年入选英国物理学会(IOP)出版社高引榜单。提名项目完成人梅志星、叶景副研究员分别于2020和2022年入选云南省“兴滇英才支持计划”青年人才。
四、代表性论文专著目录
1.Ni Lei, Ziegler Udo, Huang Yi-Min, Lin Jun and Mei Zhixingi, Effects of Plasma β on the Plasmoid Instability, Physics of Plasmas, Volume 19, Issue 7, 072902, 10 pp (2012).
2.Ni Lei, Zhang Qing-Min, Murphy Nicholas A. and Lin Jun, Blob formation and ejection in coronal jets due to the plasmoid and Kelvin-Helmholtz instabilities, The Astrophysical Journal , Volume 841, Issue 1, 16 pp.(2017).
3. Ni Lei, Lukin Vyacheslav S., Murphy Nicholas A. and Lin Jun, Magnetic Reconnection in Strongly Magnetized Regions of the Low Solar Chromosphere, The Astrophysical Journal, Volume 852, Issue 2, 11 pp. (2018).
4. Ni, Lei &Lukin, Vyacheslav S., Onset of Secondary Instabilities and Plasma 5Heating during Magnetic reconnection in Strongly Magnetized Regions of the Low Solar Atmosphere, The Astrophysical Journal, Volume.868, Issue. 2, 10pp (2018).
5. Ni Lei, Chen Yajie, Peter Hardi, Tian Hui and Lin Jun, A magnetic reconnection model for hot explosions in the cool atmosphere of the Sun, Astronomy & Astrophsics, Volume 646, A88, 13 pp (2021).
6. Ye, Jing; Cai, Qiangwei; Shen, Chengcai; Raymond. John C.; Lin, Jun; Roussev, Ilia.I.; Mei, Zhixing, The Role of Turbulence for Heating Plasmas in Eruptive Solar Flares, The Astrophysical Journal, Volume.897, Issue. 1, 14pp (2020).
7. Mei, Z.X.; Keppens, R.; Roussev, I.I.; Lin, J., Magnetic reconnection during eruptive magnetic flux ropes, Astronomy and Astrophysics, Volume 604, L7, 4pp (2017)
8. Li, Y.; Lin, J.; Acceleration of Electrons and Protons in Reconnecting Current Sheets Including Single or Multiple X-points, Solar Physics, Volume 279, p.91-113 (2012)
五、主要完成人基本情况
姓 名 |
工作单位(完成单位) |
职 称 |
职 务 |
倪蕾 |
中国科学院云南天文台 |
研究员 |
无 |
叶景 |
中国科学院云南天文台 |
副研究员 |
无 |
梅志星 |
中国科学院云南天文台 |
副研究员 |
无 |
李燕 |
中国科学院云南天文台 |
助理研究员 |
无 |
自然科学奖推荐项目公示
一、项目名称
二、提名者及提名等级
提 名 者:中国科学院昆明分院
提名等级:云南省自然科学奖二等奖
三、项目简介
太阳磁场是驱动太阳活动及空间天气的核心物理要素,其多尺度时空演化规律的研究直指《Science》杂志遴选的125个重大科学前沿问题之一——“太阳活动周的驱动机制”,对揭示太阳物理领域长期未解的世纪难题、预测空间环境扰动具有重大科学意义。本提名项目基于多源观测数据与创新分析方法,系统揭示了太阳磁场从局部黑子到全球尺度、从短期波动到长期周期的时空演化规律,突破了传统太阳活动模型的局限性,为完善发电机理论、优化空间天气预警提供了关键科学依据。主要成果包括:
1、首次阐明施瓦布周期(太阳活动周)长度在南北半球的差异是导致高纬度活动异步性的核心机制,揭示相位偏移现象与活动强度延迟存在内在耦合关联;创新提出太阳活动不对称性的纬度依赖概念,发现低纬度活动主导南北不对称性,而高纬度活动独立于低纬度磁场演化。该研究成果系统性阐明南北半球太阳活动不对称性的时空耦合机制,为解释太阳活动的时空不对称性提供了理论框架,为理解太阳磁场全局演化提供了观测基础。
2、深入分析太阳多尺度磁场活动的周期性,系统整合太阳活动的短、中、长期周期性规律,揭示了调控不同尺度周期性振荡的物理机制,构建了耦合统计规律与物理机制的混合预测模型,为太阳活动预测提供了新方法,深化了对太阳发电机多尺度动力学过程的理解。
3、探究太阳磁场与辐射/行星际环境的耦合机制,建立太阳表面磁场与行星际环境的多尺度关联,揭示了不同尺度(强度)磁场在行星际空间中能量传输的核心作用,为空间天气模型的精细化奠定基础。
该提名项目20篇核心论文(影响因子累计73.1)受到SCI他引235次;其中8篇代表性论文(影响因子累计33.5),SCI他引138次,单篇SCI他引最高30次。这些核心论文均在SCI期刊上发表,其中在国际四大天文期刊ApJ、MNRAS、A&A、AJ上发表论文10篇。提名项目完成人在南北半球太阳活动不对称性的时空耦合机制、多尺度磁场活动对行星际空间环境的影响方面的多项工作,相关成果在国内外获得了同行专家的重点关注和高度肯定,并多次被《Living Reviews in Solar Physics》和《Space Science Reviews》等顶级综述期刊引用。
四、代表性论文专著目录
1、Xiang, N. B., Ning, Z. J., Li, F. Y. Temporal Evolution of the Rotation of the Interplanetary Magnetic Field Bx, By, and Bz Components 2020, APJ, 896, 1, 12
2、Xiang, N. B., Qu, Z. N. Evolutionary Characteristics of the Interplanetary Magnetic Field Intensity 2018, AJ, 156, 4, 152
3、Deng, L. H., Fei, Y., Deng, H., et al., Spatial distribution of quasi-biennial oscillations in high-latitude solar activity 2020, MNRAS, 494, 4, 4930
4、Deng, L. H., Zhang, X. J., Li, G. Y., et al., Phase and amplitude asymmetry in the quasi-biennial oscillation of solar Hα flare activity 2019, MNRAS, 488, 1, 111
5、Li, K. J., Feng, W., Xu, J. C., et al. Why is the Solar Constant Not a Constant? 2012, APJ, 747, 2, 135
6、Li, K. J., Chen, H. D., Zhan, L. S., et al. Asymmetry of solar activity in cycle 23 2009, JGRA, 114, A4, A04101
7、Li, F. Y., Xiang, N. B., Xie, J. L., et al. The Present Special Solar Cycle 24: Casting a Shadow over Periodicity of the North-South Hemispherical Asymmetry 2019, APJ, 873, 2, 121
8、Li, F. Y., Kong, D. F., Xie, J. L., et al. Solar cycle characteristics and their application in the prediction of cycle 2018, J. Atmos. Solar-Terr. Phys, 25, 181, 110
五、主要完成人基本情况
姓 名 |
工作单位(完成单位) |
职 称 |
职 务 |
向南彬 |
中国科学院云南天文台 |
助研 |
无 |
邓林华 |
云南民族大学 |
研究员 |
无 |
李可军 |
中国科学院云南天文台 |
研究员 |
无 |
李富羽 |
中国科学院光电技术研究所 |
助研 |
无 |
孔德芳 |
中国科学院云南天文台 |
副研 |
无 |
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