磁暴与太阳黑子的相关性

磁暴是太阳活动与地磁场相互作用所引起的一种复杂的地球物理效应。它们之间的活动相关性已得到了一些定性的了解。例如,据统计分析1937—1959年的580个太阳大耀斑表明,有50％的大耀斑可以引起磁暴。以及太阳黑子数与地磁活动程度(u)之间的11年周期变化等。为了解磁暴与太阳黑子的关系,本文利用太阳黑子相对数与日本柿岗地磁台1948—1978年间(其中所缺的1959—1962年的资料利用鹿屋台资料)每年出现的磁暴数,并     

中国(大陆地区)中低纬度台站磁暴的初步统计分析

本文利用中国境內(大陆地区)7个地磁台1979年—1982年的磁暴资料进行了初步统计分析,结果表明:这些中低纬度台站在太阳活动峰年期间所观测到的磁暴,急始型磁暴的出现频次比缓始型磁暴的高,△H为100—200γ幅度的磁暴最多。磁暴的周日时间发生的频次,出现率是在午夜到凌晨时段稍高于其它时间。磁暴发生的频次具有季节的变化。各台磁暴的变幅随着磁纬度的不同而有所差异。     

大中磁暴的重现性

从上海金山地磁台19O9—1972年(其中缺1945—1946二年)共计62年的磁照图中,量算了磁暴资科,利用其中变化幅度△H≥100γ者,进行了大、中磁暴重现性的分析,其结果是:重现磁暴出现的几率约为41％,缓始的、强度较小的磁暴具有比较高的重现倾向;重现磁暴具有半年波分布特性;太阳黑子活动周的下降时期磁暴重现性最明显;重现磁暴的重现间距主要是27天。     

中国地区磁暴急始变化分布特征的初步分析

本文应用1970—1979年部分磁暴急始资料,对我国7个三分量地磁台站记录到的一些磁暴急始进行了统计分析。所得结果表明,在我国昌黎、兰州、佘山磁暴急始垂直分量的变化幅度明显偏大(急始的垂直分量变化△Z的平均值分别为:昌黎9.2nT、兰州4.9nT、佘山5.3nT,而长春、北京、武汉、广州等台站则为1.5—3.0nT,垂直分量与水平分量变化的比值△Z/△H的平均值分别为:昌黎0.22,兰州0.20,佘山0.16,其余台站为0.02—0.10)。初步认为,这可能是由于这些台站地下存在着局部电性构造异常引起的。     

第四代国际地磁参考场

一、前言国际地磁和高空物理协会(IAGA)每年给出一个当代的国际地磁参考场(英文缩写为IGRF),并给出下一个五年期间的地磁场长期变化模式(即 SV 模式),它是予报性质的模式;与此同时,IAGA 还对过去年代的国际地磁参考场进行修正,给出确定的国际地磁参考场模式(英文缩写为 DGRF),它只包括主要场模式(即 MF 模式)。1968年 IAGA 给出了 IGRF1965,这是第一代国际地磁参考场;1975年 IAGA 给出了 IGRF1975,这是第二代国际地磁参考场;1981年在英国爱丁堡举行的 IAGA 会议上,提出了第三代国际地磁参考场。     

通过子波变换分析宫崎大震前后鹿屋台地磁垂直分量的变化

1996年10月19日日本九州宫崎发生71级地震,震中离鹿屋地磁台约90km。作者将子波变换后的鹿屋与武汉(或成都)台的Z时均值资料进行比较,发现临震前后的“日变幅差”有异常存在。     

第18届IAGA国际地磁台站工作会议介绍

正1会议背景及概况第18届国际地磁学与高空大气学协会(International Association of Geomagnetism and Aeronomy,IAGA)国际地磁台站工作会议于2018年6月24—29日在奥地利国家气象和地球动力学研究所的康拉德(Conrad)观测台举行。来自30多个国家的90多名代表参加了此次会议,其中中国代表2名。IAGA地磁台站工作会议是由IAGA第五分会中的地磁台站工作组(IAGA Working Group V-OBS)主     

佘山地磁台百年磁暴（一）——太阳周期变化

上海佘山地磁台位于中纬度地区,拥有逾百年的连续地磁场观测资料,非常有利于研究地磁活动的周期规律.本文利用该台站1908至2007年的100年磁暴记录,通过时序叠加、傅里叶分析和小波分析研究了磁暴的周期规律.结果表明：强磁暴具有显著的11年、22年和季节变化;弱中等磁暴没有明显的11年周期,并且季节变化的幅度较小.奇/偶太阳活动周相比,强磁暴的季节变化存在一定的差异,低年季节变化不明显,高年季节变化显著,并且偶数周的变化相对复杂.     

磁暴期间热层大气密度变化

基于CHAMP卫星资料,分析了2002—2008年267个磁暴期间400km高度大气密度变化对季节、地方时与区域的依赖以及时延的统计学特征,得到暴时大气密度变化的一些新特点,主要结论如下:1)两半球大气密度绝对变化(δρa)结果在不同强度磁暴、不同地方时不同.受较强的焦耳加热和背景中性风共同作用,在北半球夏季,中等磁暴过程中夜侧和大磁暴中,夏半球的δρa强于冬半球;由于夏季半球盛行风环流造成的扰动传播速度快,北半球夏季日侧30°附近大气,北(夏)半球到达峰值的时间早于南(冬)半球.而可能受半球不对称背景磁场强度所导致的热层能量输送率影响,北半球夏季强磁暴和中磁暴个例的日侧,南半球δρa强于北半球;春秋季个例中日侧30°附近大气,北半球先于南半球1~2h达到峰值.2)受叠加在背景环流上的暴时经向环流影响,春秋季暴时赤道大气密度达到峰值的时间最短,日/夜侧大气分别在Dstmin后1h和2h达到峰值.至点附近夜侧赤道大气达到峰值时间一致,为Dstmin后3h;不同季节日侧结果不同,在北半球冬季时赤道地区经过更长的时间达到峰值.3)日侧赤道峰值时间距离高纬度峰值时间不受季节影响,为3h左右.在春秋季和北半球冬季夜侧,赤道大气密度先于高纬度达到峰值,且不同纬度大气密度的峰值几乎无差别,表明此时低纬度存在其他加热源起着重要作用.     

2015年3月磁暴期间中国中低纬地区电离层变化分析

2015年3月17日爆发了本太阳活动周最大的地磁暴,Dst指数达到-233 nT.本文利用电离层测高仪f_。F_2和h_mF_2、北斗同步卫星(BDSGEO)TEC以及GPS电离层闪烁S4指数对此次磁暴期间中国中低纬地区(北京、武汉、邵阳和三亚)的电离层变化进行分析,并对此次磁暴所引发电离层暴的可能机制进行了探讨.磁暴期间,中低纬电离层暴整体表现为正相暴之后长时间强的负相暴.3月17日白天中纬正相暴为风场抬升电离层所致,而驼峰区及低纬地区正相暴由东向穿透电场所引起;3月18日白天长时间的强负相暴为西向扰动发电机电场和成分扰动所引起;3月17和18日夜间的负相暴可能是日落东向电场受到抑制以及赤道向风场对扩散的抑制导致驼峰向赤道压缩所致,同时被抑制的日落东向电场强度不足以触发产生赤道扩展F,导致低纬三亚和邵阳夜间电离层闪烁在磁暴期间受到完全抑制.这是我们首次基于北斗同步卫星TEC组网观测开展的电离层暴研究.     

2015年3月磁暴期间中国中低纬地区电离层变化分析

2015年3月17日爆发了本太阳活动周最大的地磁暴,Dst指数达到-233 nT.本文利用电离层测高仪f_。F_2和h_mF_2、北斗同步卫星(BDSGEO)TEC以及GPS电离层闪烁S4指数对此次磁暴期间中国中低纬地区(北京、武汉、邵阳和三亚)的电离层变化进行分析,并对此次磁暴所引发电离层暴的可能机制进行了探讨.磁暴期间,中低纬电离层暴整体表现为正相暴之后长时间强的负相暴.3月17日白天中纬正相暴为风场抬升电离层所致,而驼峰区及低纬地区正相暴由东向穿透电场所引起;3月18日白天长时间的强负相暴为西向扰动发电机电场和成分扰动所引起;3月17和18日夜间的负相暴可能是日落东向电场受到抑制以及赤道向风场对扩散的抑制导致驼峰向赤道压缩所致,同时被抑制的日落东向电场强度不足以触发产生赤道扩展F,导致低纬三亚和邵阳夜间电离层闪烁在磁暴期间受到完全抑制.这是我们首次基于北斗同步卫星TEC组网观测开展的电离层暴研究.     

1989年3月特强磁暴期间的电离层暴

用欧亚大陆地面电离层垂测站资料考察1989年3月12～16日磁暴期间的电离层暴形态及其发展变化. 特强磁暴引发的电离层暴是全球性的,但自磁层沉降的高能粒子对热层低部的加热程度及区域分布不同,因而各经度链区域内电离层暴的特征也有所差异. 本文研究表明,与理论推断对照,欧洲地区内F2层最大电子密度NmaxF2(或f0F2)并不出现正暴现象,而负暴自高纬向低纬的发展则与典型的热层环流结果相符. 此外,此磁暴过程期间在中低纬区存在明显的波动过程. 在亚洲高纬地区,磁暴初期13日有约10 h的正暴,而负暴过程则与欧洲地区类似,但不太清晰;且无波动现象. 磁暴期间,同一经度链的中低纬地区,夜间常发生多站同时的h′F突增. 本文再次证实这是一般磁暴期间常出现的普遍现象.     

1986年2月6日磁暴和11日亚暴的一致性考察

本文从谱分析角度考察了1986年2月6日发生的大磁暴和随之于11日发生的亚暴,在中国地区(北半球、中低纬)和中国南极长城站(南半球、高纬)的全过程,以及磁暴初相、主相和恢复期3个不同物理过程中的谱成份。结果表明,像2月6日这样特大的急始型磁暴,无论从形态和最大幅度的纬度分布规律看,还是从其谱成份来看,均具有全球一致性。各台磁暴的共同谱周期为65min 和130min,正是亚暴主要周期130min 的1/2和1倍。因此推断磁暴中包含有许多亚暴。     

丰镇地震前阳原台的磁变化

本文对1981年8月13日丰镇5·8(Ms)地震震中附近的呼和浩特、阳原、怀来三个台的地磁总强度资料,用最小二乘法原理建立回归改正法以消除地磁外空场及长期变干扰。处理结果表明,阳原台的总强度在地震前后存在着15个月的下降变化,最大幅度达-7·3伽马,认为这可能属于丰镇地震的磁异常。     

甘肃嘉峪关、瓜州地电场日变化与地电暴差异机理分析

通过甘肃省嘉峪关台地磁场观测资料,研究嘉峪关台、瓜州台磁静日地电场日变化的时频特征波;由地电场分钟值观测数据的时序叠加残差方法,研究嘉峪关、瓜州山的地电暴变化。结果表明:(1)两台地电场静日变化以两次起伏变化为主,无相位差,但两台之间日变幅差异较大;(2)地电场分量变化与地磁场正交分量变化显著相关;地电场与地磁场日变波形不同,极值时间有差异。2个台存在很明显的高频成分,在去除了高频变化后,其优势周期也相同,从大到小依次为12 h、8 h、24 h。地磁场H分量因存在磁暴影响,故高频变化较多,在去除了磁暴影响后,其优势周期从大到小依次为24 h、12 h、8 h;(3)当电磁暴扰动剧烈时,两台可以较清晰地记录到地电暴的完整变化。在发生电磁暴时,地电场与地磁场的相关性明显降低,且不同台、不同测向之间的变化幅度也不尽相同。两台东分量E_Y暴日的日变幅较静日明显增大,磁暴期间Y分量变化率与地电场东分量E_Y观测数据显著相关,由此说明:两台日变幅的不同与台站台址电导率有关,太阳风引起的电离层活动是引起了地电场日变化主因。引起电暴的原因可能不同于引起日变化的原因,主要是两台之间及不同测向之间的浅、深层电阻率和地质构造等诸多因素的结果。     

太阳黑子、磁暴与地震活动的关系

本文用格林威治台1904——1953年的太阳黑子与磁暴资料及国家地震局编的全球7级以上地震的同期资料,对太阳黑子、磁暴与地震的关系作了统计分析。主要有以下几点结果: 1.太阳黑子、磁暴与地震数的逐年变化之间经11年流动平均后具有相当高的相关性,而后者与地震的相关性更显著; 2.地震频率的季节分布在统计上有类似磁暴的季节分布的倾向; 3.太阳黑子、磁暴对地震的触发作用有一个滞后效应,前者为3——4个月,后者为1——3个月;也还出现有同时性效应; 4.太阳黑子周期内地震最多的年份常发生在太阳黑子下降相位期间。      

中国低纬地区地磁变化与赤道电射流

根据资料分析了中国低纬地区地磁场Ｈ分量的静日变化规律。结果表明，Ｈ分量日变幅在中午１２点左右达到最大值，在夜间达到最小值，而且，这种受赤道电射流影响的现象还随着季节和太阳活动变化而变化。     

陕甘宁青中强地震与太阳及磁暴活动的关系的统计分析

本文对陕、甘、宁、青四省(区)地震活动性指数A_(N-W)(b)、兰州地磁台记录的磁暴活动性指数K(b)和太阳黑子相对数年均值R(N)进行统计分析,得出了太阳活动和地震以及磁暴活动均存在约21年、11年、5年、3年和2年左右的显著周期。它们的互相关幅度和交互谐幅度也表明,在上述显著周期内三者存在明显的相关性。理想低通滤波后的SC型磁暴K(b)和A_(N-W)(b)间的相关系数高达0.886。根据分析本文指出,陕、甘、宁、青四省(区)地震活动在以后五年内还会继续增强。最后就太阳活动和磁暴与地震的发生的关系作了讨论。     

1989年3月13-14日大磁暴期间场向电流的特征

用空间飞行器EXOSD获得的磁场和电场资料确定了1989年3月13-14日大磁暴期间黄昏区和早晨区场向电流(FAC)的特征.这个磁暴开始于3月13日0128UT 的急始(SSC).第二个急始出现在当天的0747UT.磁暴持续到3月14日.紧随第一个急始之后,在黄昏和早晨扇区内,FAC 区的赤道侧边界开始向赤道移动,但极侧边界并未立即响应急始.FAC 区体系的赤道侧边界达到48°不变纬度,相当于L=2.2,FAC区的纬度宽度大大增加,尤其是晨侧场向电流(不变纬度约33).在昏侧.通一常以向上的l区电流和向下的2区电流为特征的电流体系(FACs)变成复杂的图案,它由许多随磁暴而发展的向上和向下的FAC电流对组成,尤其在3月13日22UT左右,在地面不变纬度50处观测到强大的东向电集流.磁暴期间,在晨侧扇内,在通常的向上l区FAC和向下2区FAC系统朝向极的一边,观侧到一个附加的大尺度的向上FAC,而在该FAC极侧边界上还观测到一对纬度宽度很窄(～1。5°)的FAC     

2017年9月磁暴期间大尺度电离层行进式扰动的传播特性研究

本文利用同一经度(大约100°E)中低纬三台测高仪(普洱22.7°N,101.05°E,乐山29.6°N,103.75°E,张掖39.4°N,100.13°E)的观测数据,对2017年9月6号太阳耀斑爆发引起的强烈地磁暴期间的大尺度电离层行进式扰动(Large Scale Traveling Ionospheric Disturbances,LSTIDs)的传播特性进行了估计.本文首先对2017年9月2日—11日期间三站观测数据进行人工度量,获取电离层F2层临界频率(fo F2). fo F2在三站的变化结果表明在2017年9月8日21:00 BJT(BeiJing Time,BJT=UT+8)至9日03:00 BJT强磁暴恢复相期间存在大尺度电离层行进式扰动(LSTIDs),因此本文利用fo F2在不同台站的互时延特征来分析并计算LSTIDs传播特性参数.研究结果表明:(1)磁暴期间,通过对电离层F2层临界频率(fo F2)的观测,不同时刻期间处于不同纬度的台站其电离层响应是不同的,表现为出现不同形态的电离层正相暴和电离层负相暴;(2)此次磁暴期间(2017年9月8日19:00 BJT—9日05:00 BJT),利用三个处在不同纬度台站的fo F2对磁暴响应的互延时,计算出LSTIDs水平传播速度在425～800 m/s范围之间,其波长大概在2200～4000 km之间.随着时间的推移其扰动周期延长,9月8日21:35 BJT—9日00:05 BJT期间周期约1.2 h,9日00:05 BJT开始扰动周期逐渐达至1.5 h;(3) LSTIDs具有从高纬度传向低纬度的传播特性,根据计算得出LSTIDs传播的方位角为181±0.2°,可确定磁暴引发的LSTIDs基本是朝赤道向传播的,与之前报道过关于磁暴诱发的LSTIDs传播特征基本一致.