NOAA研究人员发现预测太阳耀斑的线索

NOAA空间天气预报中心的研究人员最近找到一种提前2～3天预报太阳耀斑发生位置与规模的方法,其准确度达目前最高水平。该研究结果发表在2010年2月的Astrophysical Journal Letters杂志上,作者为AlyshaReinard等。太阳耀斑的预报着眼点为数天中太阳表面之下的磁场扭曲变化。     

磁偏角幅度与未来天气

太阳是个由高温等离子体物质组成的天体。因此它是个巨大的带电体,存在着强大的偶极磁场。太阳周围的大气,大体可分为光球、色球和日冕三部分。日冕是日球最外层的稀薄大气,它是由温度很高、速度很大的带电粒子组成的。日冕膨胀可将日磁带到星际空间形成扇形磁场结构。随着太阳自转,磁扇结构有规律地变更,使地磁发生相应的扰动。太阳黑子活动可释放出较多的微粒流,通过磁扇结构,使地磁发生短时、激烈的干扰性变化——磁暴。据研究,日曝粒子流不但增加了地球上能量的来源,而且可改变高纬度大气的辐射特性,增加大气的导电性,促进高纬度大气的对流,诱使冷空气爆发南下。为了探讨太阳活动、地磁变化与天气和气候的关系,我们应用北京白家疃地磁台资料与天津地区气象资料进行统计分析,结果如下:     

太阳活动对天气气候的影响

1977年12月在旧金山举行的美国地球物理学会上,不少科学家指出天气的变化受太阳活动的影响。斯坦福大学的J.M.Wilcox指出:当一条太阳扇形边界线(Solar Sector boundary)掠过地球后一天,北半球大气的涡度量就下降。由于太阳自转周期是27天,所以实际上这个行星际磁场的4个扇形区也被带着转一周。相邻的扇形区具有相反的极性(磁性不是指向太阳,便是背向太阳)。太阳扇形区之间的边界线约每7天掠过地球一次。统计结果表明,这样掠过与涡度量的减少有相关。Colin Hines的分析也证实这一点。     

地球-电离层空腔舒曼共振日变化特征分析

全球雷电活动在地球-电离层空腔中产生的极低频(ELF)信号干涉叠加,在一系列固定频率上产生舒曼共振(SR)。利用2012年5月以色列Mitzpe-Roman(MR)站ELF水平磁场资料,采用频谱变换、时间平均、分析了实测SR日变化信号的时域和频域特征。同时基于全球ELF传播模式,利用OTD/LIS雷电卫星资料模拟了5~30 Hz磁场功率谱日变化情况。结果表明:时域背景信号幅值的均值和偏差满足正态分布的期望和标准差;水平磁场前三阶SR谐振频率非常稳定,月平均下的谐振频率日变化相对8、14、20 Hz理论值的偏移量分别不超过0.3 Hz、0.55 Hz和0.6 Hz。东南亚和美洲地区雷电活动主要响应于南北磁场分量第一阶SR的07—09时和19—22时时段内。而东西磁场分量前三阶SR在12—15时时段内都对非洲地区雷电活动有指示作用。磁场功率谱日变化模拟结果与实测基本一致,表明利用单站正交磁天线的不同阶SR信号能够指示全球不同"热斑"区域的雷电活动。     

漠河极光现象特征分析

1概述(1)什么是极光?极光是一种发生在地球极地大气高层罕见的自然现象。极光的产生是由太阳发出的高速带电粒子受地球极地磁场影响偏向两极,并使大气中的分子、原子激发或电离而形成绚丽多彩,奇异壮观的彩色发光现象。由于漠河位于北半球,在漠河出现的极光是地球北极发出的极光,所以在漠河看到极光称为“北极光”。(2)磁场的作用。由于地磁场的作用,这些高能粒子转向极区,故极光常见于高纬地区。在大约离磁极25°～30°的范围内常出现极光,这个区域称为极光区。在地磁纬度60°～45°之间的区域称为弱极光区,地磁纬度低于45°的区域称为微极…     

CINRAD/SA雷达磁场电源调试与故障判定

阐述了CINRAD/SA雷达磁场电源控制电路,对磁场电源控制板电路的场效应管驱动信号、控制板驱动信号、IGBT模块极间电压波形等关键测试点进行了调试,并给出了相应的标准波形示意图,对磁场电源输出电压、磁场电源电压保护和聚焦线圈电流保护进行了分步调试,根据在实际使用过程中出现的故障现象、故障判定处理,结合实物测试点给出了故障处理流程图,结合实际工作经验总结了磁场电源的相关故障排查点和故障排除方法,旨在为雷达磁场电源的现场故障处理提供帮助和参考。     

用锂束注入法测量托卡马克中极向磁场的实验设计

介绍用锂束注入法测量磁约束等离子体的重要参数——极向磁场的物理分析过程、实验设计和实验仪器的指标选择。     

从宽带太阳直接辐射小时或日曝辐量反演气溶胶光学厚度研究

从宽带的太阳直接辐射1天或1小时累计量(曝辐量)气象观测资料反演气溶胶光学厚度的一个有效方法是很有用的.作者把太阳曝辐量与"等效"的瞬时太阳直接辐射关联起来,建立了一个与曝辐量"等效"的瞬时太阳直接辐射的模式;应用该模式和一个"等效"波长模式,发展了一个从太阳直接曝辐量反演气溶胶光学厚度的方法.作者还从试验上比较分析了由某时刻的宽带太阳直接辐射、每小时或1天的太阳直接辐射曝辐量反演得到的气溶胶光学厚度以及由太阳光度计探测的气溶胶光学厚度.试验结果表明,由日太阳直接辐射曝辐量反演得到的气溶胶光学厚度可理解为辐射加权的日平均光学厚度.     

媒体扫描

<正>《科学》2014年10月17日本期的封面报道和一个专栏,其主题是"瞄准太阳"。封面照片给出2014年5月9日一次日冕物质抛射被IRIS(the Interface Region Imaging Spectrograph)捕捉到的紫外图像。NASA于2013年6月发生了IRIS,这就为科学家研究太阳表面和外层大气之间复杂的交界面提供了便利。专栏的5篇研究报告,从不同层面对太阳及交界面的演变进行了分析。     

气象卫星25年

当苏联1957年10月发射第一颗人造地球卫星时,气象学家们非常高兴:如果在这些宇宙飞船上安上“眼睛”,将提供一个非常重要的观测地球大气的平台.1960年美国送上一颗专用于气象的极轨卫星,1966年这个新的观测工具进入业务阶段.其间,苏联已发展了他们自己的卫星系统.稍后,也开始业务运行. 这里没有必要详细叙述各种卫星系统的特征.但需要指出卫星具有两种主要类型:极轨(太阳同步)卫星和静止卫星.     

乌鲁木齐气象卫星地面站风云一号应用系统组成及运行情况介绍

２００２年５月１５日０９时５０分，我国自行研制的风云一号D极轨气象卫星由“长征四号乙型”运载火箭在太原卫星发射中心送入太空预定轨道，１１时３６分３６秒乌鲁木齐气象卫星地面站成功地接收到风云一号D星发回的第一张高分辨率CHRPT（ChineseHighResolutionPictureTransmission）卫星云图，至此，乌鲁木齐气象卫星地面站已４次成功接收到风云极轨气象卫星发射成功后星上发回的第一张云图。我国的气象卫星是以极轨和静止两个系列并存发展的。极轨气象卫星（风云奇数排序）是与太阳同步的，在运行中每条轨道都要经过地球南北两极上…     

基于卫星遥感的新疆地表太阳总辐射估算

为了实现地表太阳总辐射合理的精细化模拟,本文尝试将天文辐射分布式理论模型和总辐射气候学经验模型相结合,引入重采样后的FY-2G卫星遥感总云量资料,建立了基于卫星遥感数据的地表太阳总辐射估算模型,并以气象站点稀疏的新疆为例,完成年、季地表太阳总辐射的精细化空间模拟,同时对模拟结果进行分析和检验。结果表明:(1)新疆区域年天文辐射量由南向北递减,大致以天山为界,天山以南区域的年天文辐射量高于10 000 MJ·m^-2,天山以北低于9750 MJ·m^-2,三大山脉对天文辐射的影响非常明显;(2)基于条带状重采样后的FY-2G总云量建立的日照百分率模型,其模拟的新疆区域平均绝对误差14.4%,且空间分布更加客观;(3)新疆"单站单月式"地表太阳总辐射气候学估算模型中,相关系数在夏半年较高,冬半年略有下降,且a、b系数的互补关系较为稳定;(4)从地表太阳总辐射检验结果来看,全区地表太阳总辐射的均方根误差年平均3.08 MJ·m^-2,模拟结果夏半年好于冬半年,南疆好于北疆,其中乌鲁木齐误差最大;(5)新疆年地表太阳总辐射整体表现为由西北向东南逐渐增加的空间分布,南疆盆地的总辐射量高于北疆盆地,天山山区西部为低值中心,而春、夏季总辐射由西向东呈经向分布,秋、冬季则呈纬向分布。     

半干旱区云量变化特征及其与太阳辐射关系的研究

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站2008年全天空成像仪、微脉冲激光雷达和太阳总辐射观测资料,分析了不同时间段内云量的变化特征及其与太阳辐射的关系。结果表明:2008年3~8月总云量经历了先上升后下降的过程,其中3~5月缓慢上升,各月总云量都在8成以上;6~8月显著下降,但各月总云量都大于6成,说明半干旱区春夏季云量充足,属"不缺云"状态;同一时段内,太阳总辐射先"变亮"后"变暗",即3~5月大幅上升,6~8月逐步下降;总云量与太阳总辐射存在显著的负相关关系,相关因子R2=0.68;低云、中云、高云对地面太阳辐射的相对影响值分别为-23.01%、-3.33%和13.09%。     

第80页评刊 来信截至2014年10月15日

<正>@huangct作为天文爱好者、气象工作者,看到"天文因子与气候变化"这个专题还是很有兴趣的。主编语提到地球所接收到的太阳辐射能量可以通过太阳总辐照度(TSI)进行量化,而TSI会受到太阳黑子、光斑、耀斑、谱斑、日珥和日冕物质抛射等太阳活动影响而发生改变,而文章《海洋热含量对太阳总辐射11年周期变化的响应》也提到TSI随太阳黑子数有周期变化。这些介绍的都是太阳内部变化改变TSI从而影响气候的变化,而地球绕太阳公转运动中会受到其他大行星的引力干扰使轨道参量变化,这样也会有地球接收太阳辐射的日照     

渭北一次区域性暴雨多普勒速度图分析

利用侯马市1960年～2003年太阳总辐射资料,对其变化趋势和突变特点进行了分析。结果表明,候马市年和四季的太阳总辐射都呈现下降趋势;年太阳总辐射的减少主要是由夏季和冬季太阳总辐射的减少引起的;通过采用M—K方法对年和四季总辐射序列的检测得知,各个序列都存在突变。     

广西太阳总辐射的计算及分布特征

利用桂林、南宁、贵阳、海口1961～2000年逐旬太阳总辐射和日照百分率资料,建立精度较高的回归方程,推算出广西各地逐旬太阳总辐射,并分析了广西四季及年太阳总辐射的空间分布特征,对研究广西太阳总辐射及其对广西气候的影响有指导意义。     

近50年乌鲁木齐市太阳能资源时空变化分析

利用新疆乌鲁木齐地区9个气象站1961-2010年的逐日日照时数资料和乌鲁木齐站逐日太阳总辐射资料,在使用气候学方法估算出各站逐月太阳总辐射的基础上,采用线性趋势分析和Mann Kendall检测对全市冬、春、夏、秋四季和年日照时数、太阳总辐射变化趋势以及突变特征进行分析,应用混合插值法,在ArcGis平台上完成基于数字高程模型(DEM)数据的四季和年日照时数、太阳总辐射及其突变前后变化量的精细化分布式模拟.结果表明:乌鲁木齐市春、夏、秋季和年的日照时数及太阳总辐射总体呈现“平原多,山区少”的空间分布格局,冬季日照时数、太阳总辐射呈现“山区多,平原少”的分布特点.近50年来,乌鲁木齐市春、夏季日照时数、太阳总辐射变化趋势不显著,但秋、冬季和年的日照时数及太阳总辐射呈显著的减少趋势,并于1981和1991年分别发生了突变性的减少,突变前后秋、冬季和年日照时数、太阳总辐射的变化具有明显的区域性差异,减少幅度的空间分布总体呈现“平原多,山区少”的特点.     

1960年以来长江流域太阳总辐射的时空变化

基于长江流域147个站点的气象数据,利用气候学计算方法估算1960年以来的太阳总辐射数据,运用线性回归和相关分析等方法,探讨1960年以来太阳总辐射在长江流域的时空变化特征,并分析太阳总辐射的影响因子.结果表明:太阳总辐射在整个长江流域(除去上游源头区金沙江流域)自东向西递减,且上游地区变化波动大,中下游地区下降趋势显著;自1960年以来太阳总辐射在长江流域呈现下降趋势,1990年以后开始呈现上升趋势;近50a来太阳总辐射的减少趋势与云量和大气水汽含量没有显著相关性.     

昌吉市太阳总辐射的气候学计算及其变化特征分析

利用昌吉市1961—1997年的逐日气候资料,对昌吉市1961—1997年多年平均逐日太阳总辐射进行了气候学计算,并分析了其变化特征和变化趋势,结果表明:昌吉市太阳总辐射多年平均年日总量为22.82MJ.m-2.d-1,太阳总辐射在8～9月份最高,12月份最低,昌吉市的太阳总辐射呈逐年下降趋势。     

应用Penman公式对江西省太阳总辐射变化特征的探讨

利用1961～2000年赣州站、南昌站的年太阳总辐射与相关气象要素资料,结合Penman公式,运用6种计算净长波辐射的方法估算了两站的年太阳总辐射;建立了估算该地区年太阳总辐射的绝对误差权重法（Method of Absolute Errors,MAE）,并给出了适用于江西省的绝对误差权重系数,以此方法计算了江西省其他76站的年太阳总辐射;并分析了该地区年太阳总辐射的时空分布特征及其变化趋势,发现：（1）1961~2000年间,江西省大部分地区太阳总辐射在3800～4400 MJ·m-2·a-1;南部偏东地区较大,且存在有一大值中心;西部地区为江西省太阳总辐射最小的地区;（2）40年间,江西省年太阳总辐射呈明显下降趋势,每10年减少143.70 MJ·m-2。78站中,有63站的太阳总辐射的下降趋势通过了α=0.05的显著性检验,8站表现为上升趋势;江西省北部及南部地区太阳总辐射下降较大;中部地区下降相对较小,且在鄱阳湖东侧有一低值中心。