耀斑是太阳大气中最壮丽的活动现象之一，常常和暗条（或日珥）爆发、日冕物质抛射(CME)伴随发生。这些爆发活动是空间灾害性天气的主要驱动源，会扰动地球磁场，影响近地空间环境。研究太阳耀斑的物理机制，一方面有助于理解太阳的磁场结构、演化规律和相关活动现象，另一方面也为空间天气预报和预警提供物理基础，是空间环境保障中不可或缺的一部分。　　磁场重联是耀斑中主要的能量释放机制。它通过改变磁场的拓扑位形，将存储的磁场能量转化为耀斑等离子体的热能和动能，并加速高能粒子。然而，发生在日冕中的三维磁场重联与经典的二维磁重联相比，在物理图像和物理过程上都有显著区别，亟需从观测上为模型和模拟提供约束。本文即围绕耀斑中的磁场重联及相关能量释放过程展开研究。借助现代最新的太阳探测卫星和仪器，如SDO、STEREO、RHESSI等，展开对太阳多波段、多视角、高分辨率、广能量范围的观测;利用国际上先进的方法和手段，如微分发射量(DEM)反演、磁场外推和挤压因子计算方法等，实现对耀斑等离子体物理性质、活动区磁场拓扑结构及相关现象的深入分析。文章的具体内容包含以下几个方面:　　1.磁场重联对耀斑等离子体的加热　　基于最新的SDO/AIA对太阳的高分辨率多波段成像，我们利用DEM方法分析了经典楔形耀斑的温度性质。结果表明，大多数耀斑（包括双楔形结构的耀斑）的楔形结构温度最高，普遍大于10MK，和标准耀斑图像相似，可以用重联区慢模激波的加热作用来解释。但是也有例外，例如发生在2012年7月19日的M7.7级耀斑，在圆形耀斑环上方的尖状区域中，从尖点向下温度反而升高，可能还存在其它的加热机制。　　耀斑期间DEM随温度分布呈明显的双峰结构:低温分量峰值在logT≈6.2处，主要来自耀斑前后的背景日冕等离子体;高温分量峰值在log T≈7.0处，来自耀斑等离子体。基于这样的性质，在传统意义上以所有DEM(ψ(T))为权重的平均温度w的基础上，我们引入只考虑高温DEM分量(T≥4MK，logT(≥)6.6)的校正温度h=与∫T≥4MKψ(T)×TdT/∫T≥4MKψ(T)dT。相比w，h能更准确的反映高温耀斑等离子体的温度，很大程度上避免了因积分背景等离子体引起的低估，尤其是当低温的背景日冕发射量占主导时。　　2.磁场重联的直接观测　　尽管磁场重联贯穿耀斑过程的始终，但直接观测仍然非常缺乏。我们利用最新仪器的高时空分辨率成像和多视角观测，发现一个耀斑中特殊的第二步重联，以及首次实现对滑动重联的立体观测。　　2013年5月13日的X2.8级耀斑包含两个阶段的能量释放:第一阶段表现为磁绳结构的爆发，与标准模型描述相似;第二阶段的能量释放更加剧烈，和一条大尺度冕环的重联密切相关。我们在SDO/AIA中观测到低温的水平重联入流和高温的垂直向上出流，速度分别为130km/s和740km/s左右。同时，RHESSI探测到剧烈的能量释放，高能响应达到伽马射线范围;光谱拟合显示很硬(δ≈3)的能谱特征，整体随时间由软持续变硬;环顶硬X射线源的高度突然剧烈降低，在时间上和AIA304(A)中突然加速的入流一致，可能和日冕内爆图像相关。第二步特殊的重联进一步提高了重联率(MA≈0.18)，伴随非常有效的粒子加速和等离子加热，使耀斑的辐射(大于300keY)和温度(高约30MK)达到新高。　　2011年1月28日的M1.4级耀斑包含南北并排的两组耀斑环，剧烈的耀斑增亮位于南侧的环系统。除了SDO/AIA的边缘观测，STEREO-A星还提供了耀斑正上方的俯瞰。在EUVI195(A)中，两组耀斑后环逐渐自西向东运动。通过分析活动区的磁场性质以及计算磁场挤压因子Q，发现在南北两组耀斑环系统之间，存在磁场准分界层(QSL)相交的双曲磁通量管(HFT)结构;通过重构耀斑环的三维形态，发现耀斑环的足点正是沿着HFT在日面上的足迹滑动。这些观测和分析表明，耀斑后环在HFT的中心发生了滑动磁场重联。滑动重联可能间接引起了耀斑的极紫外后相，还进一步加剧北侧环系统中由热传导引起的半环不对称性。　　3.磁通量绳结构的起源　　耀斑中爆发的磁通量绳结构的起源、形成和向爆发结构的演化过程一直成迷，也是多年来引起激烈争论的问题。我们发现在2013年5月13日X2.8级耀斑中，电流片被撕裂成多个细小的等离子体团。它们继续运动和合并，在电流片顶端形成一个较大的等离子体团，即“种子”磁绳。这个结构形成之后继续上升，拉伸外侧的冕环，下方磁场重联不断进行，注入的磁通量导致磁绳继续膨胀和爆发;加速的磁绳反过来驱动更快的重联入流，形成正反馈机制，最终产生大尺度行星际CME。整个过程伴随着剧烈的硬X射线辐射。由此，我们在观测的基础上提出一个连接多尺度太阳活动的物理图像，从微观能量耗散尺度(即粒子动力学尺度，约104cm)到宏观爆发结构(如爆发的磁绳和形成的行星际大尺度CME，约1011cm)。而观测到的电流片中的等离子体团(尺寸数量级约108cm)，是连接它们的重要桥梁。　　4.爆发性耀斑和CME的耦合　　在2013年5月13日X2.8级耀斑长达四个小时的衰减相中，耀斑后环系统的高度持续增长，电流片区域不断有新出现的环结构(SADL)快速向下运动，下方耀斑后环不断收缩。这些特征都表明磁场重联仍然持续进行。另外，衰减相中还探测到了显著的硬X射线暴，响应能量高于100keV，表明此时仍有剧烈的能量释放。爆发产生了一个快速CME，它不仅在耀斑脉冲相中被剧烈加速，而且还经历了衰减相中的后期加速过程。CME的后期加速与耀斑衰减相中的能量释放密切相关，表明它们可能仍然紧密耦合。即耀斑衰减相中持续的磁场重联仍然对CME的加速产生重要作用，可能通过发生在电流片的重联为CME注入更多的磁通量而实现。由此，我们将耀斑和CME的正反馈及耦合关系延伸到衰减相。