太陽射電暴是太陽大氣中射電波段輻射短時劇烈增強的現象。而根據觀測到的射電頻譜特征，可將射電暴分為寧靜太陽射電﹑太陽緩變射電和太陽射電爆發三種類型。許多研究者認為，尖峰爆發可能源自耀斑中的諸多元爆發過程（Elementary Eruption），故對于太陽射電暴的研究對理解耀斑爆發過程具有重要的價值。

　　太陽射電尖峰暴（Solar Spikes）常在耀斑過程中大量出現，數量可成千上萬，一般在米-分米波段觀測到，具有窄帶、高亮溫（~<10^15  K）、短時標（毫秒級）的特征，是各類太陽射電暴中亮溫最高的一類。山東大學空間科學研究院、前沿交叉科學青島研究院陳耀團隊通過對產生尖峰暴的多尺度過程進行模擬研究，首次在日冕條件下通過電子回旋脈澤過程得到X模二次諧頻的有效激發。

　　電子回旋脈澤輻射（Electron Cyclotron Maser Emission： ECME）是解釋尖峰暴的主要機制。該機制適用于等離子體頻率小于電子回旋頻率的環境中，由速度分布函數具垂直方向正梯度的高能電子通過電子回旋共振不穩定性激發。該不穩定性可直接放大等離子體中的可逃逸電磁模式（X、O模），產生輻射，是目前所知唯一一種在等離子體中可直接線性放大的輻射機制。

　　由于太陽射電暴的種類很多，對一些爆發事件的輻射機制還存在爭議，其中等離子體相干輻射可以解釋亮溫很高的爆發事件。相干輻射可能涉及波-粒相互作用、模式激發、激發波模之間的非線性耦合過程等，由于等離子體系統的復雜性，很多時候只能通過PIC（Particle-In-Cell）數值模擬方法進行研究。受限于計算能力，在以往模擬研究中，研究者往往只能使用有限的粒子數，空間網格劃分也比較粗糙，導致非物理的數值噪聲很高，影響對真正發生的物理過程的識別，最終導致模擬結果可信度大打折扣。

　　北京超級云計算中心服務用戶（機構用戶）數超過 30，000，擁有總核心數達27萬核，通用超算算力達10Pflops，更是獲得2020 HPC TOP100排名第三的好成績，排名僅次于神威太湖之光和天河二號超級計算機。

　　PIC模擬得到的模式色散關系，傳播方向分別為35°、95°和100°，（a-c）分別代表利用弱散射、中等散射、強散射電子的模擬結果。

　　在此次研究中，北京超級云計算中心為陳耀團隊的數值模擬提供了高性能的并行計算平臺，支持上千個核進行并行運算，大大提高了運算效率，節省了時間。在這樣的條件下，模擬空間網格可以設置幾百萬，每網格內放近萬粒子，粒子總數能達到上百億，在保證運行效率的前提下，大大提高了計算精度，為輻射機制的研究提供了很大的便利。

　　對于北京超級云計算中心在此次研究中提供的支持，陳耀教授表示，北京超級云計算中心資源豐富，兼容性高，計算快，可承載性高。服務方面有專人團隊服務，問題解決快，后勤有保障。

　　陳耀團隊介紹

　　山東大學空間科學研究院陳耀教授課題組研究方向為太陽爆發物理過程，主要從觀測數據分析、數值模擬和理論研究、太陽和空間射電探測裝備技術研發三方面組織科研工作。在科學研究方面，聚焦于太陽爆發中的能量釋放、粒子加速與射電輻射等多位一體的連鎖物理過程，在利用國內外臺站、衛星數據開展工作的同時，也著力培養和發展數值模擬研究力量；同時，根據科研需求組織技術隊伍研發高性能太陽和空間射電觀測系統，并建有空間電磁探測技術實驗室，以"科學引領、技術實現"為發展思路，以掌握有關射電探測關鍵技術為核心任務，積極參與和承擔國家重大科研設施的建設，通過承擔國家任務、實現實驗室的良性發展。目前，課題組正承擔有國家基金委重大項目課題、面上項目多項，以及國家重大科技基礎設施建設項目-子午工程II期的槎山太陽射電觀測系統等建設任務，編著"十三五"國家重點出版物出版規劃項目《等離子體物理學基礎》。

　　北京超級云計算中心介紹

　　北京超級云計算中心成立于2011年11月1日，由中國科學院和北京市政府共建，依托中科院計算機網絡信息中心建設，運營主體為北京北龍超級云計算有限責任公司。在2020年中國HPC TOP100榜單中，北京超級云計算中心A分區以Linpack測試性能3.74PFlops，榮獲2020 HPC TOP100榜單中國超算TOP3，通用CPU算力第一。

　　北京超級云計算中心以立足北京、輻射全國、構建國內領先、國際一流的信息化基礎設施及公共服務平臺為總目標，面向科學計算、工業仿真、氣象海洋、新能源、生物醫藥、人工智能等重點行業應用領域，隨需提供超級云計算服務，支撐全北京市的產業升級與科技創新，助力國家科技發展。