对数耀斑指数的统计性质——分布和演变

鉴于中等时间尺度(10—10~2天)耀斑活动研究和预报的需要,首先应确立恰当的描写耀斑活动的方式. 我们发现,美国国家海洋和大气管理局发表的每天耀斑指数(?)严重偏离正态分布.我们经变换得到对数耀斑指数(对应于耀斑辐射积分强度的量级)遵从正态分布.其时段平均值F_L和标准差σ_F便可完备地统计描写该时段的耀斑活动水平. 依据概率理论,利用随机数发生器,我们推求了低于报导阈的F_L近似值,构成了FL完整的时间序列,从而描写了耀斑活动的连续变化. 我们计算了1642—1684太阳自转周每周的F_L和σ_F发现,它们与太阳缓变成分(2800兆赫射电流量S_a)相关演变,复相关系数R_F=0.93,R_σ=0.46;另一方面,FL的相对回归余差仍近20％,σ_F的相对回归余差则近30％;定量地予以解释和预报,显然是需要探索的艰难任务. 另外,我们发现,F_L与S_a单相关系数为0.93,相应回归方程F_L=-0.70+0.0155S_a凭借2800兆赫射电流量平均值S_a的预报,便可预报对数耀斑指数较为准确的平均值.     

一类X射线发射度在脉冲相具有显著指数增长特征的太阳耀斑

太阳耀斑脉冲相的X射线光变曲线的复杂性表明此阶段有多种物理过程参与其中.基于某些显著的观测特征对耀斑分类可以用来探索这些特征的物理起源.对GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite)卫星观测数据的分析表明有一类X射线发射度在脉冲相呈显著指数增长的耀斑.指数增长阶段的平均温度为正态分布.在此温度分布1σ之内的大多数耀斑属于B级或C级耀斑,其GOES低通道流量的峰值分布为对数正态分布.指数增长相的增长率和持续时间也遵循对数正态分布.持续时间分布范围大概为几十秒到几千秒.正如所预期的,增长时标同软X射线的衰减时标具有相关性.此外,指数增长相的增长率与持续时间呈强烈的反相关,而且随增长率的增大,对应的平均温度也有缓慢增大的趋势.     

关于二十一太阳周期上升阶段中太阳活动的评述

本文阐述了在二十一太阳周期上升相期间太阳黑子、钙谱斑、2800MHz射电流量和太阳耀斑、质子耀斑、质子事件的活动情况。我们的统计结果表明,在这个时段,太阳活动通过三次脉冲性上升达到极大。 本文确定了上升相的活动经度:L160°～210°和L50°～90°。并对最强的活动区进行了讨论。     

太阳耀斑和行星际磁场南向分量之间的相关分析

本文用统计方法对太阳耀斑和行星际磁场南向分量进行相关分析。通过这些分析,我们得出了以下结论:(1)太阳活动的27天周期性对行星际磁场南向分量的增加有一定影响;(2)太阳耀斑是行星际磁场南向分量增加的重要因素,有79.6％的10γ以上行星际磁场南向分量是由于太阳耀斑造成的;(3)从综合耀斑指数与行星际磁场南向分量之间的回归分析得到的相关系数为0.619。     

太阳质子辐射和软X射线耀斑与射电爆发间的相关研究

统计分析了太阳质子事件与微波爆发和软Ｘ射线（ＳＸＲ）耀斑间的关系．结果表明：质子事件的峰值流量与微波爆发和ＳＸＲ耀斑的峰值流量、能通量间呈正的对数线性相关,相关系数０．７—０．８．根据这一统计结果和观测的微波爆发、ＳＸＲ耀斑的有关物理量,可以估算伴随的质子事件峰值流量．太阳质子辐射、ＳＸＲ耀斑和微波爆发三者间的共生关系,可以用磁环中耀斑产生的磁流体动力学过程来解释．大约３３％的质子事件没有对应的Ⅱ型爆发,这表明高能质子的加速有随机ＭＨＤ湍流加速（有Ⅱ型暴）和低频快磁声波湍动加速（无Ⅱ型暴,但有γ射线耀斑）２种不同的加速机制     

1988年2月20日事件的初步分析(英文)

通常太阳活动水平紧密相关于日面活动区的结构及其演化特征。活动区愈复杂,活动水平愈强,太阳耀斑事件的频率愈高。当然也有一些例外,一是太阳耀斑事件与黑子活动区有时并不那么密切,甚至无关,如无黑子耀斑等;二是太阳光学事件与射电微波事件之间,也没有完全的一一对应关系,有时甚至相反,如有射电事件而没有光学事件等。88年2月20日事件正是属于后一种情况,也就是显著的微波事件对立于一般水平的光学事件。利用光学资料与射电资料,发现2695与2700MHz上的每日缓变流量与4951活动区的黑子数N和改正面积A呈好的相关。特别是与改正面积同步变化(见图3),由此可见,在二波段上的缓交流量变化可归之于仅仅是4951活动区演化的贡献,而日面上其它活动区则相对稳定,从而对此事件的4951活动区进行了初步分析,提出:对日面西边缘新生发展迅速的活动区,具有极性反转、分布紧密又呈异常排列的黑子群,它们的缓变分量迅猛增长,流量谱呈A1型等特征,可作为某些耀斑事件的预测因子。     

1998年4月15日微波爆发观测

北京天文台１ ．０２ ．０ＧＨｚ 太阳射电频谱仪从１９９４ 年开始观测至１９９８ 年９ 月记录到太阳射电爆发１７１ 个,２ ．６３ ．８ＧＨｚ 太阳射电频谱仪１９９６ 年９ 月投入观测至１９９８ 年９ 月,记录到１４６ 个太阳射电爆发。１９９８ 年４ 月１５ 日太阳射电爆发同时在这两台频谱仪上记录到。这个事件在时间和频率上显示了丰富的幅度和结构的变化。发现了微波Ⅲ型爆发对群,并存在着丰富的快速活动现象。取得了高时间分辨率、高质量的动态谱资料,为研究耀斑各种尺度的时间及空间演化过程提供了丰富的信息。     

AR5395的演化及有关日地事件的时间序列

1989年3月出现的太阳活动区5395号(以下简称AR5395)是第22太阳周峰期的一个高活动区,在其通过日面时,观测到11个X级、48个M级的X射线爆发,引起了自1961年以来最强的地磁暴。本文首先叙述AR5395过日面时的黑子群面积、射电辐射流量密度(2800MHz)及1A—8A软X射线最低值的日变化以及发生耀斑的时     

10.7cm射电流量月平均变化的动力行为和可预报性研究

本文用非线性动力系统理论探讨了10.7cm射电流量月平均变化的动力行为和可预报性,计算了该过程的分维数(D=3.1±0.1)和最大Lyapunov指数(λ_1=0.045±0.003 bit/月).结果表明,这是一个具有有限自由度的复杂的浑沌系统,可用有限个参数描述,所需的变量最少是4个,最多为6个.从10.7cm射电流量月平均变化说明了太阳活动的浑沌行为.本文还讨论了10.7cm射电流量月均值的可预报时间尺度,平均可预报时间尺度为8个月,最大可预报时间尺度是22个月,     

BL Lac 天体的γ射线辐射

活动星系核的γ射线辐射机制仍然是一个待解决的问题,BLLac天体是活动星系核的一类。文中选取了22个BLLac天体,用它们的最大值、最小值和平均值研究了在1GeV处γ射线辐射与射电8.4GHz处辐射之间可能存在的关系。主要结果如下:对于最小值而言,γ射线辐射与射电辐射流量密度之间没有相关性存在;对于最大值和平均值而言,它们的流量密度之间有较好的线性相关性;γ射线辐射与射电辐射谱指数之间也有相关性存在。根据研究结果,我们认为γ射线辐射机制主要是同步自康普顿辐射。     

太阳射电30~65MHz波段模拟接收机的研制

10 m波段的太阳射电观测,对监测日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)有着重要的意义。介绍了一种安装在太阳射电天线阵的模拟接收机,工作频率范围是30~65 MHz,用于监测太阳10 m波的爆发活动。接收机采用直接采样的结构,由巴伦、滤波器和放大器组成。研制完成的接收机,增益达到60 d B,动态范围约33 d B,输入三阶互调点IIP3=-24 d Bm,噪声系数N=4.3 d B,满足观测要求。最后,计算了太阳射电天线阵的最小可测流量密度。     

太阳活动综合指数及其予报应用

自1977年初我台λ3.2厘米射电望远镜投入工作后,我们就考虑如何将光学和射电观测资料一起用于太阳预报的综合方案中去。预报方案应该是简便而明确的,以便在值班人员有所变动时不影响预报的质量。1978年初,我们拟订了一项太阳活动综合指数以及相应的短期和中长期预报方案。     

太阳耀斑脉冲相和快速动力学过程

本文对耀斑脉冲相的各种物理过程的研究现状作了简单介绍。首先对第21周活动峰年期间取得的一些重大发现和进展作了总结,指出了它们在太阳耀斑物理上的重要意义。然后,在此基础上我们提出了当前耀斑动力过程理论所面临的主要问题。最后,作为耀斑脉冲相动力过程的基础,我们对脉冲相的快速过程的太阳物理背景作了分析.     

RGD及NLSY1伽马波段的流量分布及RMS-Flux关系研究

研究了Fermi-LAT第4期目录中的射电星系(Radio galaxy, RDG)以及窄线型赛弗特星系1 (Narrow-line Seyfert 1, NLSY1)的γ射线流量分布特征及均方根-流量(RMS-Flux)的线性关系。基于这两类活动星系核的γ射线流量数据处理,用高斯函数和对数正态函数对其流量分布进行了拟合。通过K-S检验(Kolmogorov-Smirnov test)、S-W检验(Shapiro-Wilk test)及约化卡方(Reduced χ²)发现,射电星系及窄线型赛弗特星系1的分布都更加符合对数正态分布而非高斯分布,这表明其光变可能具有非线性和乘法性质。此外,还分别对这两类源的两种不同分组的均方根-流量关系进行了线性拟合,发现了均方根-流量有极强的线性相关性且斜率都为正。     

PSR B1237+25的强脉冲辐射特性的观测与研究

强脉冲是一种特殊的单脉冲辐射,表现为较强的射电爆发.利用新疆天文台南山25 m射电望远镜研究了PSR B1237+25的强脉冲辐射特性.发现探测到的793个强脉冲出现在积分轮廓的所有辐射成分中,峰值流量密度是平均脉冲的10.2至82.5倍.用对数正态分布对强脉冲的峰值流量密度比、信噪比和脉冲宽度的分布进行了拟合.在15...     

第22和23太阳周太阳活动预测

本文首先分析指出第22太阳周前半周的太阳活动所具有的特点:(1)有最高的起始极小值;(2)上升速度快;(3)升段时间最短;(4)峰期长,可能有双峰;(5)个别时段活动水平极高.然后对第22周后半周的活动情况做了预计:在后半周将可能观测到大约2800个活动区,28000个耀斑,210个X级X射线爆发和大约80次太阳质子事件.最后,应用本文给出的太阳周参量关系式.预报第23周太阳黑子数月均平滑值的峰值为119,位于2001.6年.     

1980年10月14日太阳视圆面上的明亮物质抛射

本文描述了一个与3B级耀斑共生的、太阳视圆面上的明亮物质抛射现象——喷焰.我们观测到耀斑与喷焰间有一尺度为2×2.5万公里,强度为未扰区强度1.6倍的间隙.观测到耀斑和喷焰对应的射电爆发不同.喷焰对应有半波II型和IV型,10厘米爆发远大于3厘米;而耀斑无II型、IV型相对应,其3厘米爆发比10厘米爆发大.耀斑和喷焰对应的硬X射线辐射亦不同.耀斑有很强的硬X射线爆,而喷焰则没有. 对耀斑有关的其它H_(?)光学现象—远离耀斑主体十余万公里处的宁静色球增亮,环状明亮结构,暗条的突然活动等,也一一作了描述.     

GPS/LEO掩星方法中的电离层延迟量对太阳射电辐射流量的响应

对无线电信号在电离层中的传播路径进行了数值模拟;针对掩星观测中的五组实际卫星轨道数据(包括GPS和LEO卫星),给出了在太阳射电辐射流量(FLUX)分别为0,70,160和240等几种情况下的电离层延迟量对10.7cm波长的太阳辐射流量的响应结果;这分别对应着无太阳辐射、太阳射电辐射处于活动低谷、平静期和高峰期等几种情形。从中可以发现,掩星观测中电离层延迟量对10.7cm波长的太阳射电辐射流量的响应表现为如下特性:电离层延迟同参数FLUX的大小有明显的对应关系,即FLUX越大,则掩星观测中的电离层延迟越大;对于上升掩星情况而言,掩星观测中电离层延迟量起先逐渐增加,然后达到某一峰值,其后逐渐下降;在掩星观测的初期和中期,太阳射电辐射处于活动低谷、平静期和高峰期等几种情形之间的电离层延迟量差异都较为显著,而在掩星观测的后期,几种情形相互间电离层延迟量的差异都比较小。     

AO 0235+164射电波段宽带谱指数周期性变化的研究

收集了AO 0235+164天体射电4.8 GHz和14.5 GHz波段的光变测量数据,并获得了长期的光变曲线,从光变曲线可以看出其活动是非常剧烈的。利用Jurkevich方法和自相关函数方法分别对AO 0235+164射电波段宽带谱指数进行周期性分析,并对流量和谱指数进行相关性分析,研究结果表明:(1)AO 0235+164天体射电波段4.8 GHz～14.5 GHz对应的宽带谱指数,可能存在5.30年的光变周期,与Liu等人用功率谱法在射电波段发现其流量密度可能存在5.59±0.47年的光变周期基本吻合;(2)宽带谱指数与流量密度之间存在相关性。     

AO0235＋164射电波段宽带谱指数周期性变化的研究

收集了AO0235＋164天体射电4．8GHz和14．5GHz波段的光变测量数据,并获得了长期的光变曲线,从光变曲线可以看出其活动是非常剧烈的。利用Jurkevieh方法和自相关函数方法分别对AO0235＋164射电波段宽带谱指数进行周期性分析,并对流量和谱指数进行相关性分析,研究结果表明：（1）AO0235＋164天体射电波段4．8GHz-14．5GHz对应的宽带谱指数,可能存在5．30年的光变周期,与Liu等人用功率谱法在射电波段发现其流量密度可能存在5．59±0．47年的光变周期基本吻合;（2）宽带谱指数与流量密度之间存在相关性。