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2019年度云南省科学技术奖励拟提名项目公示
2019-05-22  |  作者:  |  【  】 【打印】 【关闭

根据《云南省科技厅关于2019年度云南省科学技术奖提名工作的通知》要求π⒙,现将中国科学院昆明分院拟提名2019年度云南省科学技术奖励的项目予以公示ǒアě,公示项目共计2项弎◢ギ。自公示之日(2019522日)起7天内‰п⑾,若对提名项目有异议∧,请以书面形式向科技处或郭锐副书记提出シ。若无异议’,将按相关程序提名云南省科学技术奖励ウ⊙り㈦×。

自然科学奖提名项目公示(1项)

项目名称:太阳爆发过程中的电磁相互作用

主要完成人:林隽ウ╡男ㄞ⒛,倪蕾弍ペ㎞╨,梅志星ろ㈣《卍, Ilia I. Roussevε男Ъм,蒙盈

完成单位:中国科学院云南天文台

提名单位:中国科学院昆明分院

项目重要科学发现点π’тⅫ木、主要学术代表作ò注ㄤ⑵、主要完成人的学术思想贡献:

项目简介

该项目属于太阳物理研究领域デǚ╨,系天文学科基础类研究伍﹥:。太阳是一颗离人类最近☆ㄌⅱ≤ú、对人类及其生存环境影响最大的一颗恒星ず㈣;太阳的光辉既可为人类带来温暖ひ┶、光明和勃勃生机デэ┭┬,太阳的任何剧烈活动(或称为太阳爆发)也可能为人类的生存环境带来巨大的灾难⒐ヂ厘。因此とぃΕ▽",加强对太阳活动的起源╊╉┒、发生发展规律ㄅ、以及未来的活动预报的研究适,直接关系着人类社会的生存和发展⒛ㄜ。该领域的研究对于国家科技长远发展↖┚、国家重大空间计划与国家安全等均具有极其重要的意义そソわⅰ。该项目致力于揭示太阳爆发的物理起源ㄔ╧,探索其最核心的驱动模式—电磁相互作用—宇宙中最基本的相互作用之一┅╯ㄗ;在前辈研究的基础之上⒎分~水项,通过建立太阳爆发的新理论模型プㄒⅠφ`、设计新的计算方法┺,开展相应的数值模拟和观测研究﹥叁┢с,取得了一系列研究成果て⒙休ㄓ。

 项目重要科学发现点

1分~休、围绕太阳爆发的物理本质问题ぁる‖,建立了太阳爆发的Lin-Forbes解析模型д⒅╗。学术界从上世纪80年代就开始通过求解MHD方程组帮助理解太阳系中最剧烈的爆发现象—太阳爆发过程⒍株,这已经成为太阳物理研究主流之一グ毫ほ,但是一直到2000年我们才得到第一个解析解ネㄡ╬ィ╇,也是至今唯一的解析解┻巜むЦ。结果不但与观测符合得很好γβ,而且后续的写、包括我们自己开展的数值实验Μ,都严格证明了这个解析解的合理性与正确性θ零)ニ。并且╆‰,基于Lin-Forbes模型┼Ⅶぇ,我们首次建立了磁星罕见爆发的MHD模型ン▽ひパ。这为天体物理其它领域对磁激变现象的探索提供了一种借鉴和研究范式╆№∝,为拓展开辟新的研究领域提供了具有重要价值的思路≡г。

2⑦お┗、针对太阳物理界长期关注的驱动太阳爆发的磁重联物理本质的问题〈毫ヴ,通过观测与数值实验研究〈ォè═,发现了太阳爆发磁重联电流片中的湍流结构ヤЗ,首次明确指出了驱动太阳爆发的磁重联的湍流本质ⅴΓ〉╉Б;提出了太阳色球低温等离子体局部加热的新机制oヂ⑨ビì,得到国际同行观测和数值实验的验证¥$,澄清了长期困惑太阳物理界的㏎╕、与大尺度磁重联速率和色球局部加热机制有关的疑问写ぞ卍⑤,建立了太阳中低层大气局部加热现象的主流理论壹,╛㎝。引起国际同行的广泛关注和后续研究╃女ふピ┮。其中一篇代表作被IOP出版社评为2015-2017中国区高引用文章Ьù。

3%◥㏄だ、设计了新的数值模拟算法┗;メ〃,首次以最接近实际情况的方式ゼ,展示了磁场从光球进入日冕的过程与爆发的产生之间最为本质的联系ˇЧ>ヰ,发现作为爆发前兆的日冕S-型磁位形是由两个J-型位形拼接而成(过去认为是单S-)金ㄕ⑹ま,令人信服地证实了Lin-Forbes模型的合理性β┈ǚ⑹,为构建太阳爆发的物理预报模型打下理论基础㈡。该工作被选为Nature Physics的封面文章水⒑╉ォ。Science编辑在刊物338卷≡な、1019日期的“Editors Choice”中将其评为“state-of-the-art”┠┊ク壹分。

主要学术代表作

本项目共发表文章107篇⒀ひゾ亇,SAO/ADS搜索总引用2847篇次╁→Ⅺσな,其中独立引用2215篇次⒒;8 篇代表性论文总引用806次Α┉,SCI他引 657次ㄠ∮ㄅ←柒,单篇SCI他引最高313次┓≧,氺>。研究成果被国内外同行认可④ヴ→ǚσ。

1. Lin, J.; Forbes, T. G.; Isenberg, P. A.; Démoulin, P., The Effect of Curvature on Flux-Rope Models of Coronal Mass Ejections, The Astrophysical Journal, 1998, Volume 504, pp. 1006-1019.

2. Lin Jun, Forbes T. G., Effects of reconnection on the coronal mass ejection process, Journal of Geophysical Research, 2000, Volume 105(A2), pp. 2375-2392.

3. Meng, Y.; Lin, J.; Zhang, L.; Reeves, K. K.; Zhang, Q. S.; Yuan, F., An MHD Model for Magnetar Giant Flares, The Astrophysical Journal, 2014, Volume 785, pp. 62.

4. Lin, J.; Li, J.; Forbes, T. G.; Ko, Y.-K.; Raymond, J. C.; Vourlidas, A., Features and Properties of Coronal Mass Ejection/Flare Current Sheets, The Astrophysical Journal Letter, 2007, Volume 658, pp. L123-L126.

5. Lin, J.; Li, J.; Ko, Y.-K.; Raymond, J. C, Investigation of Thickness and Electrical Resistivity of the Current Sheets in Solar Eruptions, The Astrophysical Journal, 2009, Volume 693, pp.1666-1677.

6. Mei, Z.; Shen, C.; Wu, N.; Lin, J.; Murphy, N. A.; Roussev, I. I., Numerical experiments on magnetic reconnection in solar flare and coronal mass ejection current sheets, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2012, Volume 425, pp. 2824-2839.

7. Ni, Lei; Kliem, Bernhard; Lin, Jun; Wu, Ning, Fast Magnetic Reconnection in the Solar Chromosphere Mediated by the Plasmoid Instabilityがμ,The Astrophysical Journal, 2015, Volume 799, pp. 79.

8. Roussev, Ilia I.; Galsgaard, Klaus; Downs, Cooper; Lugaz, Noé; Sokolov, Igor V.; Moise, Elena; Lin, Jun, Explaining fast ejections of plasma and exotic X-ray emission from the solar corona, Nature Physics, 2012, Volume 8, pp. 845-849.

主要完成人的学术思想贡献

林隽:项目负责人ゴㄨぅ≌,提出本项目的主要学术思想`,对《项目重要科学发现点》中的所有创新点都做出了重要贡献¢②ⅴ↙プ,受所有8篇代表性论文的支持Γそ。

倪蕾:主要参与人⑧,对《项目重要科学发现点》中的第2创新点的研究做出了重要贡献:首次将磁重联数值实验发展到太阳低层大气部分电离的等离子体环境中ヅ↗Ъ┢,表明磁重联可以将局部区域中的等离子体从几千度加热到2万度以上⒆ē㈡ㄒ〣;首次为国际空间卫星IRIS观测到的太阳低层大气局部加热现象提供了理论解释陆。该结果已经成为国际太阳物理界对低层大气局部加热现象的主流理论解释К。模拟结果还首次表明发生在色球层当中的磁重联过程也具有湍流性质●◥╞。受代表性论文7的支持ИラΞ,代表性论文7的第一作者б┢ョ。

梅志星:主要参与人㈩↘や,对《项目重要科学发现点》中的第2创新点的研究做出了重要贡献:在Lin-Forbes模型的指导下开展了大尺度电流片的两维高分辨率和三维的数值实验┦ヘ¤,提出在大尺度电流片内部多种磁重联过程可以同时发生(包括慢激波ú、等离子体团/柱〣┑,和湍流)ロ≠丂ω〗,从而极大加速磁重联过程ㄎジ,丰富了经典的磁重联图像◢乚)⑽。受代表性论文6的支持ㄦ⑷Η」,代表性论文6的第一作者!╬。

Ilia I. Roussev:主要参与人Ⅰ⑨,对《项目重要科学发现点》中的第3创新点的研究做出了主要贡献: 提出了新的先进计算方法⑨,把新浮磁场区域有机地融入到日冕和内太阳风的总体模型当中╥‘曱テ,从而得到了对边界条件的自洽描述ㄦ⑤б,最终获得了太阳爆发前复杂磁结构精细特征的全新结果ゑ。受代表性论文8的支持⒍,代表性论文8的第一作者üょ。

蒙盈:主要参与人て,对《项目重要科学发现点》中的第1创新点的研究做出了主要贡献:将太阳物理中Lin-Forbes 耀斑/CME 爆发模型进行推广和运用ъī㈥,为解释磁中子星巨耀发建立一个磁流体动力学(MHD)模型χм¢,模型计算结果跟观测相符拍④。同样弐ゃ⒉ㄊ,该模型也适用于研究伽玛暴起源ョㄢ,脉冲星喷射和星系吸积盘间歇性喷射等√ヘ。受代表性论文3的支持┛ㄥ弍⊿,代表性论文3的第一作者▼∥。

 

 

科技进步奖提名项目公示(1项)

项目名称:太阳射电爆发干扰导航通信机制及其预警方案研究

主要完成人:董亮⒑Οわぎ┺、黄文耿ム┿、屈会鹏┱、李燕⒖、阿尔察玖Ⅶξ═、高冠男Ο、张玉峰┫ワク、陈爱平マ㏕、郭少杰ǘ、汪敏Ρ、袁晓伟ぅ⊙っ、乐林株┖、刘俊卿

完成单位:中国科学院云南天文台ぴ〞、中国科学院国家空间科学中心ィ、北京跟踪与通信技术研究所

提名单位:中国科学院昆明分院

项目基本情况η、项目简介╕=、候选人及候选单位对项目的贡献情况(推广应用情况)]Я、获得知识产权情况┒⒂、项目曾获科技奖励情况

1. 项目基本情况

    微波波段的太阳射电爆发释放出强无线电噪声信号适〞,从空间GNSS卫星上发出的电波容易受到该类噪声的影响ㄅヨㄣ⒚,造成地面导航信号接收设备信噪比降低Ρ、可见星数量下降女╕⑨零№,导航数据失效等情况.↓ū。

    本项研究旨在根据太阳射电爆发对无线通信的内在影响机理ミ,建立针对该类事件的预警パ男ぶヨ、预报方法和模型せ█═┿朤,并研究相关的太阳及导航信号监测技术┰▄Эひ财。

 

2. 项目简介

北斗导航系统是我国自主研发的全球导航系统ヮだ┌┖,对于提高我国的国际地位⑧,逐步使我国摆脱对国外卫星导航系统的依赖ㄠヰΑǔ】,促进经济社会的发展ㄕ≡,保障国家安全等许多方面ユ∽п,都具有十分重大的意义╄ъ⑼ゴ╅。剧烈太阳射电爆发是北斗导航系统安全运行的潜在影响因素ね,通过监测太阳射电爆发うΛ╙おФ,可以实现对北斗导航系统可能出现的异常情况进行预警┴③曱ㄕ,具体方法:

1. 计算并得到太阳射电爆发针对不同无线通信信号的影响情况з,通过分析排除影响较小的频段注М,将研究Βù⑶ㄝ、预警的重点放在最容易受干扰的频段玖¨壹,最终确认在L波段(1-2GHz)的卫星导航通信信号是最容易受到影响的╉ハ土;

2. 建立专用的L波段太阳射电望远镜ロé,针对L波段的太阳射电流量进行监测△㎜,可以进一步确认太阳射电爆发对导航信号的影响情况,同时设计了4.5米太阳射电L波段精密流量望远镜┰ネΩ╋,专门针对L波段的太阳射电流量进行精密观测劳;

3. 由于较之于其他空间天气事件〗㏎弍,太阳射电爆发传播迅速〕Θě,作用范围广┓,是一类非常难预测的空间天气事件>,为此采用太阳射电爆发早期观测数据√卐,研究导致L波段太阳射电爆发的可能┏ぺテ,可以取得一定的提前预警时间⒏デげ┬ら,减少该类事件带来的影响ⅲ;

4. 同时研究在该频段内太阳射电爆发的特殊频谱规律﹥亇,能够有效的阐释在该类事件中导航通信信号影响变化的规律ㄊロη︼,进一步增加对该类空间天气事件的认识ㄒ名夊;

综上┋ワ,本项研究对于导航系统的信号稳定性具有重要的意义ⅱクㄐ,旨在预警ρ太┊、预报太阳射电爆发这类快速传播的空间天气事件Γㄓ⒊,提高整个导航系统的稳定性Ю。

 本项研究的成果如下:

1.发现并证认了北斗导航系统受到太阳射电爆发干扰(2017年中元节太阳活动事件)≒Θ,同时通过研究相位闪烁指数和幅度闪烁指数在爆发过程中的不同异常┦ルρ,研究排除了电离层影响ㄘⅦ█,确认太阳射电爆发是北斗导航系统的潜在影响因素⊿;

2. 提出专门针对上述影响事实〧Ⅳεぐǒ,研究计算得到了在L波段内多个导航通信频点的太阳射电爆发流量影响阈值ジ,其中北斗的三个频点B1(1561MHz)уⅰ=┘丂、B2(1207MHz)B3(1268MHz)的太阳射电流量影响阈值分别在1100-2600S.F.U.(Solar Flux Unit—乛㎏毫,太阳射电流量单位)之间ギ┟⒒,这一数据在一个太阳活动周内非常常见ヵтぴ;

3. 提出并设计了L波段精密太阳射电流量望远镜ⅹ男,针对L波段太阳射电流量进行观测拾┵モㄊ,其灵敏度可达1S.F.U.{で≯ベゅ,可以得到在L波段内的太阳射电爆发流量日┋∥は,为进一步证认太阳射电爆发带来的影响提供数据依据月ⅦΝン仟;同时相关计算结果广泛应用于国内外卫星地面站的建设中Е♂ǐざу,针对该类干扰事件对信号质量的损失进行分析щ‘→ǚ◆、评估げ、证认〩Аⅵ;

4. 通过对太阳射电爆发前X射线流量的统计名,发现在太阳射电爆发流量达到影响阈值之前◥Ж¢⑴,X射线流量存在一个明显的抬升拐点§,内在的机理在于X射线爆发较之于射电爆发在源区位置更低тㄖう∽,为此起始时间更早⒃╕Ⅵ≦┦,演化谱指数X-ray爆发较之于射电爆发更高Р‰..…,X射线流量更快达到峰值ζē乛āщ,为此㎜微╂⒕Ш,研究得出采用X射线的流量变化可以作为一个很好的预警点∴〞№,具有2分钟以上的预警时间╢け㈡з≒;

5. 研究了太阳L波段剧烈射电爆发频谱中的一些特殊频谱现象℡弐ㄒ,通过这些频谱现象的分析ヘΠㄟ㏎、统计可以进一步证认在导航通信信号被干扰时的现象特征╅ω弐ㄒ;

6. 在项目执行期间╙ケФと,共培养硕士研究生三名万√,博士研究生三名水╧ざドよ。一人入选云南省技术创新人才夬、昆明市中青年学术及技术带头人后备人选╀⒓、昆明市官渡区中青年学术带头人┶⒊◥,一人晋升博士研究生导师タ、一人晋升硕士研究生导师⑼,两人晋升高级职称Λε╠,一人当选中国电子学会超导电子学分会全国委员Д︻♀З,两人入选昆明市官渡区创新创业人才ロ╪。团队入选云南省科技创新团队┍⑾★;、官渡区科技创新团队ΨГ}。

 

3候选人及候选单位对项目的贡献情况(推广应用情况)

参与本项目的单位一共三家

 1. 中国科学院云南天文台

 2. 中国科学院国家空间科学中心

 3. 北京跟踪与通信技术研究所

 

中国科学院云南天文台:主要承担太阳射电爆发早期的观测Ⅻ'㈢Х、数据分析水╊、太阳射电爆发频谱监测与分析等理论工作ㄏ⒆休┛,L波段太阳射电精密流量监测望远镜系统选址ㄇ火Вさぃ、设计等技术研发工作ィふ⑻;

 

中国科学院国家空间科学中心:作为我国空间天气研究的主要单位トⅫキ┯,负责空间天气的监测女┉θ、研究和预报いシ弎ㄑ〢,∮┣,研究空间天气事件的标准化预警社、预报体系》Ⅹ〉;

 

北京跟踪与通信技术研究所:作为我国北斗导航系统的总体单位㈢┶⑷?,承担本项目中特制的多GNSS参数接收机的设计与研发カв,同时根据其参与多个国际卫星地面站建设的条件◣╣┎⌒<,获取多个地面站的太阳射电爆发观测数据Ⅻ◇╢┍,并向相关北斗用户推广本项目中的预警方案ハ╞,积极推动快速信息通报系统立项工作む$☆Ο。

 

相关发明专利推广至38家单位ㄓ,主要有:中国电子科技集团公司第16ん‰ヘ☆、22ㄒハ甴ぴэ、39亇、54研究所ゅㄓ;中国气象局国家卫星气象中心【┿,中国科学院国家天文台等研究所ひⅢψ;

国防科学技术大学Г:、华东交通大学⒗注┓┩、云南大学ふΤеヲ、云南师范大学┧ウΚ、西南科技大学等大专院校⒏█ぺㄈ;

石家庄信科微波有限公司男ぢヂㄐ、成都恒智微波有限公司〢ムрゅ、成都耐思特科技有限公司ガまⅲッ、杭州海麟思科技有限公司さ、昆明高驰科技有限公司等企事业单位ㄒㄤ┙ビ,为相关企事业单位增效1200万元ㄇо┄。

 

候选人如下

序号

姓名

技术职称

工作单位

对成果创造性贡献

1

 

高级工程师

中国科学院云南天文台

项目负责人いㄌⅱ≤Ⅵ,分析了太阳射电爆发流量影响不同波段无线通信的阈值和内在影响机理√。同时分析了多次剧烈太阳射电爆发之前的日面征兆》◆ま㈧,提出了采用X射线预警方案休。共发表第一作者论文15(EI检索5)З㎎,获得专利授权23项(发明专利9项)さ㈥л┮。

2

黄文耿

研究员

中国科学院国家空间科学中心

空间中心方向技术负责人ア⒔劳,验证了2017年中元节事件中北斗及多个导航系统受到的影响情况←壹,提出了太阳射电爆发事件的预测方法│ズЮゅ财,并建立了预测模型ヶ£ㄗ。针对太阳射电暴对GNSS的影响发表第一作者SCI论文1篇⒃弍А℃,中文核心期刊论文2篇à〦ㄍ〗。

3

屈会鹏

助理工程师

北京跟踪与通信技术研究所

作为海外卫星地面站工程建设负责人ⅸ亅,在世界多个国家卫星地面系统建设任务中┇タ〆ㄙκ,测试了多款GNSS接收机≌ò⒐ο,在不同地理位置受太阳风暴影响情况ū,为项目提供数据基础火╦°㏒ǜ。

4

 

助理研究员

中国科学院云南天文台

对太阳射电爆发早期耀斑中的行为进行了观测研究〗╔,分析了太阳射电爆发前的多种征兆β╀丂。共发表SCI论文3篇ノ⒚ウ,被引37

5

阿尔察

副研究员

中国科学院国家空间科学中心

通过研究对太阳射电爆期间电离层影响效应的剥离ù;è,认证太阳射电爆发影响√〦ㄠ。发表SCI论文5

6

高冠男

副研究员

中国科学院云南天文台

研究分析了太阳射电爆发中精细谱结构∥м,为太阳射电爆发发表相关论文3篇(SCI检索)被引4

7

张玉峰

副研究员

北京跟踪与通信技术研究所

作为海外卫星地面站工程建设负责人≤╤こ.+㎝,承担了多套国际卫星地面站的建设任务ㄧパ●╖,提供了多个海外卫星地面站导航信号接收数据ⅱ,并提出了相应的预警响应方案?イ玖〕ㄣ。

8

陈爱平

副研究员

北京跟踪与通信技术研究所

作为海外卫星地面站工程建设负责人叁毫è,承担了多套国际卫星地面站的建设任务ㄍ〗,提供了多个海外卫星地面站导航信号接收数据で×┌に拍,并提出了相应的预警响应方案ㄑノ→。

9

郭少杰

助理研究员

中国科学院云南天文台

参与了太阳射电望远镜的建设ニ⒗▲,并联合发表论文多篇﹌。

10

 

研究员

中国科学院云南天文台

提出了应用早期太阳观测数据预警该类事件的方案たるヶ。

11

袁晓伟

硕士研究生

中国科学院云南天文台

分析了地网对天线的性能的影响』≡,以第一作者发表EI检索论文2篇ⅳ⒑πⅠ,中文核心论文1

12

乐林株

硕士研究生

中国科学院云南天文台

分析了太阳射电望远镜信号传递中电缆影响效应以及无线电环境监测技术≤,以第一作者发表论文2篇其中EI检索论文1篇π,中文核心论文1篇〓び!ゾど。

13

刘俊卿

硕士研究生

中国科学院云南天文台

研究了单站射电观测的授时系统技术┷┎休,发表国际会议论文1篇【,中文核心论文1

 

 

4. 获得知识产权情况╞Ⅻ↑じх、

本项研究共发表论文42篇①,其中ы太ǒ◢¢,SCI检索论文11篇Φщ╁き≠,EI检索论文9篇γ弍┰,中文核心检索论文19篇┶ど⒖;累计影响因子31.807.共计引用51次〉;共获得专利授权23项ぎ〨Сス水,其中发明专利9项м。

 

5. 项目曾获科技奖励情况Ω〦ㄠ┋。

  专利“一种针对太阳射电爆发干扰导航系统事件的预警平台”获得2016年昆明市科技专利二等奖

   专利“一种基于MMIC微波检波芯片的通道可配置带宽的射电天文辐射计”获得2017年昆明市科技专利二等奖

  项目“基于北斗短报文的院前急救信息传递系统”获得中国科学院首届“率先杯”创新创业大赛初赛"Ⅸ、复赛优胜奖ㄧ;

 

 
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