太阳物理学,局部宇宙的等离子体物理

太阳物理学是一门快速发展的学科，主要研究太阳活动、日球层（heliosphere）和气候环境。过去的几个世纪，我们对于太阳怎样影响空间天气和地球及其他行星的气候的理解取得了很大进展。太阳是一个磁变星，它对于含有固有磁场的行星、含有大气的行星或像地球一样既有固有磁场又含有大气的行星都有重要影响。

本书是太阳物理学系列丛书的第1卷，主要整合了不同的主题，使之成为一个连贯的知识体系，提供了相关课程和研讨会上先进水平的核心资源。它强调了太阳领域到地球领域耦合作用的物理过程，并提出了对于太阳风和地球磁场、大气和气候系统辐射的相互作用的深刻认识和见解。

全书共13章：1.序言；2.太阳物理学简介，主要论述了磁场的建立和湮没及耦合、间断面的形成、能量转换等概念和物理过程；3.磁场的建立和湮没，重点是磁流体动理论、发电机问题和平均场理论；4.磁场拓扑结构，主要内容是磁场线的物理意义、不同拓扑结构区域的分类和磁螺旋性的概念；5.磁重联，主要论述了磁重联的基本概念、二维重联和三维重联的概念和特征；6.磁场结构，主要包括宇宙等离子磁流片的概念、磁流管和磁通量绳的定义；7.空间等离子体的湍流，主要介绍了流体力学湍流、行星际湍流的频谱、等离子体湍流的逆高斯分布和星际湍流；8.太阳大气，包括了色球层、高β色球层、日冕加热和外层太阳大气的正演模拟；9.恒星风和磁场，主要讨论了日冕的氦丰度和质子通量、太阳风的能量预算和模型；10.行星磁层的基本理论，主要探讨了太阳风和行星磁场的相互作用、等离子体流和磁层—电离层的相互作用、等离子体源和传递过程；11.太阳风磁层耦合，即一种磁流体动理论观点，主要包括全球磁流体动理论模型、磁鞘建模、磁层性的对流、磁层中的力和能量流；12.电离层和色球层，主要介绍了中性气体混合、分离作用和全球环流以及太阳色球层和地球电离层的比较；13.行星环境的比较，包括木星、土星、天王星、海王星和水星的环境比较及存在的突出问题。

本书不是一本个人专著，而是由众多论文编纂而成，各章节的原作者都是太阳物理学方向的专家。第1编者Carolus J.Schrijver曾先后工作在科罗拉多州大学、美国国家太阳天文台、欧洲航天局和荷兰皇家科学院，目前是洛克希德·马丁公司先进技术中心的物理学家，还是《Solar Physics》（Springer出版）等期刊的编委。第2编者George L.Siscoe是麻省理工学院的物理学博士，先后在美国加州理工学院、麻省理工学院和加利福尼亚大学工作，目前是波士顿大学天文学部的研究员，还是《Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics》（Elsevier出版）的编委和美国地球物理联盟的一员。

本书内容丰富，涉及面广，且通俗易懂，可作为太阳物理学、空间物理、高层大气物理、空间天气等相关专业的研究生教材，也可作为相关领域的研究人员的基础性参考书。