磁对流湍流对太阳P模振动的影响(英文)

为了进一步探索太阳对流区的物理性质 ,我们利用高精度N的日震观测数据来研究太阳内部扰动磁场对低阶太阳P模振动的影响。对于一个时间相关的MHD湍流源 ,我们给出了导致频率变化的各种可能性。如果只考虑磁扰动的贡献 ,不同值的振动模的频率变化仅只是涨落磁场能谱的函数。我们发现频率的变化随着太阳内部磁场强度增加而变大 ,并且和太阳活动周期密切相关。我们的计算表明太阳磁活动导致的频率变化可达 0 .3μΗz。     

磁扰Ap指数与太阳某些活动的统计分析

为了预报太阳活动引起的地磁扰动,本文用时间迭加法统计分析了磁扰Ap指数与太阳某些活动的关系,得到了一些对地磁扰动短期预报有益的结论。     

日冕物质抛射及其伴生的射电辐射观测特征

统计分析了太阳活动周下降段(2003～2005年)发生的76个共生CME的射电爆发事件.射电爆发资料来自国家天文台和Culgoora的微波和米波频谱仪.在76个事件中有50个快速CME和26个慢速CME.从中发现,快速CME和慢速CME的产率分别随着太阳活动周的降低而下降和上升,这可能说明CME的产率与太阳活动周中日冕磁结构的位形和位置变化有关.同时也发现,射电爆发的类型和寿命有一个变化规律,即随着频率的降低射电爆发的寿命变长,此特征支持了伴生CME的Ⅱ型爆发统一模型的思想.另外还发现在厘米一分米波范围,CME开始前后,容易发生射电Ⅲ型爆发或快速精细结构.这说明射电辐射的精细结构可能是CME的前兆现象或CME早期发展阶段由于磁重联引发的低日冕小尺度磁扰动的结果.     

太阳半径测量与研究进展

太阳半径是指从太阳球心到光球层外边界的距离。测量太阳半径历史悠久,系统性测量始于19世纪,其标准值为959.6300。主要有以下几种测量方法：(1)子午圈测量;(2)日食和水星凌日;(3)望远镜漂移扫描技术;(4)等高方法;(5)卫星角距离测量。对于太阳半径的研究,主要集中在以下三类观点：一是认为太阳半径在缩小;二是认为太阳半径基本没有变化;三是认为太阳半径变化与一些太阳活动指数有关联,并具有自身的运动规律。太阳半径是否变化,如何变化,目前尚无定论。首先介绍了太阳半径,回顾了太阳半径的观测方法;接着介绍了目前太阳半径的主要研究观点;最后对将来的研究提出一些看法。     

太阳活动与太阳自转速率变化关系的分析

研究发现,太阳自转速率的变化与太阳活动之间存在一定的联系,但是不同学者的研究结论存在着矛盾:有的认为两者为正相关,而有的却认为是负相关.究竟两者之间是什么关系,需要做进一步深入的分析.利用EEMD (Ensemble Empirical Mode Decomposition)等方法对太阳自转速率和太阳黑子数据序列进行相关关系以及相位关系的计算和分析,以探讨太阳自转速率变化与太阳活动之间的关系.研究发现:两者的长期趋势项分量呈显著负相关;在11 yr左右周期分量上,观测到的太阳自转速率滞后太阳黑子的变化约2 yr时,呈显著负相关关系,超前3 yr时呈现次显著的正相关;对太阳活动第12–23周各周内部太阳黑子与太阳自转速率的相关分析表明,两者的关系比较复杂,但负相关关系更为显著.这为进一步理解太阳活动变化与太阳自转速率变化之间的成因联系提供了新的依据.     

太阳p模振动的激发机制

本估计了激发单个太阳ｐ模振动需要的能量输入率Ｅ≡ＥＴ,其中谱线宽度Г假设是振动模能量衰减率的观测值,在改进后的对流湍流三维时空分离描述的基础上,利用太阳对流区的混合长流模型计算了振动模的激发率,认为太阳Ｐ模振动主要是由雷诺应力扰动激发的,即Ｐ模激发对应着地流湍流运动引起声波发射,对于频率ｖ〈３ｍＨｚ,振动模的激发率为Ｅ∝ｖ＾７频率ｖ〉３ｍＨｚ,振动模的激发率为Ｅ∝ｖ＾－５,理论计算的振动能谱与观     

地球自转变化中的太阳物理效应

对太阳活动和太阳风影响地球自转的研究现状作了评述。首先了地球自转变化的表示和测定方法，引起地球自转变化的各种扰动源以及自转长期变化中的潮汐效应和非潮汐效应。然后对地球自转变化中的太阳活动周期调制，太阳耀斑可能引起地球自转突然减速以及太阳风能否影响地球自转等问题的国内外研究现状和结果、分析作了谰论性阐述，最后作了简要总结。     

太阳p模振动的激发机制

本文估计了激发单个太阳ｐ模振动需要的能量输入率Ｅ≡ＥΓ,其中谱线宽度Γ假设是振动模能量衰减率的观测值．在改进后的对流湍流三维时空分离描述的基础上,利用太阳对流区的混合长模型计算了振动模的激发率．认为太阳ｐ模振动主要是由雷诺应力扰动激发的,即ｐ模激发对应着对流湍流运动引起的声波发射．对于频率ν＜３ｍＨｚ,振动模的激发率为Ｅ∝ν７;频率ν＞３ｍＨｚ,振动模的激发率为Ｅ∝ν－５．理论计算的振动能谱与观测结果基本符合．     

基于支持向量机的太阳磁场活动区极性反转线位置的探测

太阳磁场的极性反转线(Polarity Inversion Line, PIL)是研究太阳活动、分析太阳磁场结构演变和预测太阳耀斑最重要的日面特征之一.磁场极性反转的位置是太阳耀斑和暗条可能出现的位置."先进天基太阳天文台(ASO-S)"是中国首颗空间太阳专用观测卫星,其搭载的"全日面矢量磁像仪(Full-Disk Vector Magnetograph, FMG)"主要任务是探测高空间、高时间分辨率的全日面矢量磁场.为了提高观测数据使用效率、快速监测太阳活动水平、提高太阳耀斑与日冕物质抛射的预报水平以及更好地服务于FMG数据处理与分析系统,采用了图像自动识别与处理技术,更加精确有效地检测极性反转线.从支持向量机(Support Vector Machine, SVM)的模型出发,将极性反转线位置的探测问题转化为一个模式识别中的二分类问题,提出了一种基于支持向量机的极性反转线检测算法,自动探测与识别太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory, SDO)日震和磁成像仪(Helioseismic and Magnetic Imager, HMI)磁图的极性反转线位置.与现有算法的对比结果表明,此算法可以精确直观地检测太阳活动区的极性反转线.     

日面新生黑子的经度分布

以云南天文台对５２２个太阳自转周的观测资料统计,在可见日面上新生的黑子,各个太阳活动周出现频数不等。从中筛选出面积ＣＹ≥５００的２２８群,以及ＣＹ≥１２００的２９群,它们分别都在经度上呈相对集中性,但又多随时间变化而漂移,在时间分布上无规律性。在可比的太阳第２１和２２活动周内,新生黑子对应的最强烈活动区只有８１２００和９２３９０,另外是８２４９５回转的８２５３３对应在最强烈活区,说明新生大黑子无固定的活动源。     

太阳活动极大和极小期太阳磁场周期变化研究

利用Wilcox天文台1975年到2010年间的太阳磁场数据,分析了太阳平均磁场在太阳活动极大和极小时期的短时周期性.结果显示太阳磁场主要具有9 d、13.5 d、27 d左右的周期.在太阳活动极大时期,27 d左右周期最为显著,而在太阳活动极小时期最显著的周期为13.5 d左右(1984～1986年间的太阳活动极小时期除外).这些结果说明太阳的活动区域在活动极大和极小时期具有明显不同的分布.     

天体物理中的重力波和磁重力波

本文简要综述重力波和磁重力波在各种天体物理场合中的应用 ,我们描述在具有开放径向磁场的恒星大气各种磁流体波之间的相互转换过程 ,强调磁重力波被束缚在恒星冕内的可能性 ,并探讨恒星内部高频的声波模 (p -模 )被低频的重力波模 (g -模 )所调制的过程 ,一旦有了足够长时间未间断高质量的日震数据 ,太阳内部的重力波模对声波模的调制效应—即每一个分立声波模的频率精细结构—则可被用来寻找深陷于太阳内部的重力波模或进一步独立地约束重力波模的振幅上限     

太阳总辐照的演化特征分析

太阳总辐照在23和24太阳活动周的显著周期分别为35 d和26 d,进而推断太阳的准旋转周期在23和24太阳活动周也分别为35 d和26 d.太阳总辐照在24周极小期的值可能与蒙德极小期的值相近.在一个太阳旋转周到几个月的时间尺度上,太阳黑子是引起太阳总辐照变化的主要原因,但不是唯一的原因;在几天到一个太阳旋转周的时间尺度上,太阳总辐照的变化与MgⅡ特征指数是不相关的.     

基于SIFT特征检测和密度峰值聚类的太阳活动区自动检测算法研究

太阳活动区是太阳大气中产生各种活动现象的区域,精确地检测和识别太阳活动区对理解太阳磁场的形成机制具有极为重要的科学意义.根据太阳活动区结构较为复杂的特点,基于尺度不变特征变换(ScaleInvariant Feature Transform, SIFT)和密度峰值聚类(Clustering by Fast Search and Find of Density Peaks,DPC)算法的优越性,提出了一种太阳活动区的自动检测和识别方法.首先,对太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory, SDO)日震和磁场成像仪(Helioseismic and Magnetic Imager, HMI)的纵向磁图进行对比度增强;然后采用SIFT方法提取出全日面磁图中的特征点;最后利用DPC算法将特征点进行聚类,从而自动检测和识别出太阳活动区.研究结果表明, SIFT和DPC算法相结合的方法可以在不需要人工交互的情况下准确地自动检测出太阳活动区.     

太阳活动周的半球耦合研究进展

太阳活动周的半球耦合现象早在20世纪中叶就被发现,是太阳长期时空演化中最常见的现象之一,但其观测特征和形成机制仍未彻底理清。由这一现象驱动的太阳发电机理论模型,有助于研究太阳活动周随着时间和空间演化的基本信息,也对太阳活动和空间天气的中短期预报有重要价值。首先回顾了太阳活动周半球耦合现象的发现和观测历史;接着综述了不同时空尺度磁活动半球耦合现象的基本观测统计结果,以及国内外对半球耦合理论的研究成果;最后讨论了这一重要领域尚未解决的重要问题和发展趋势。     

基于日球物理学事件知识库的太阳活动识别

太阳图像中包含明显的太阳活动区域,以及无现象的太阳宁静区。从太阳图像中识别有效的太阳活动区域,是图像处理技术在天文研究中的典型应用。得益于美国太阳动力学天文台的日球物理学事件知识库提供的实时太阳观测数据,提出了一种基于日球物理学事件知识库的太阳活动识别方法。此方法获取6种太阳活动的信息(发生时间、位置、区域面积),建立对应时间的全日面图像的尺度变换模型。结合位置与区域面积信息,对不同太阳活动进行梯度阈值分割,边界识别方法被用来定位和识别太阳活动的区域。然后,对太阳图像特征参数相关性的研究,得到每种太阳活动的最佳特征参数组合。方法实现了对太阳活动的精确定位和有效识别,为后续工作的开展提供了便利。此外,对不同太阳活动区域提取特定组合的特征,可以为基于内容的图像检索系统建立精简的图像特征集提供一种可行办法。     

太阳存在脉动不稳定的低球谐阶p1模吗?

利用一种非局部和非定常的恒星对流理论,计算了太阳中低球谐阶(l＜25)模的非绝热脉动.结果表明,低阶(0＜l＜6)非径向p1模是脉动不稳定的,而与之相邻的g模、f模和p2-p5模都是脉动稳定的.根据累积功图的分析,发现振荡的激发来自对流区底部区域.太阳是否存在不稳定的低球谐阶p1模对判断太阳5 min振荡的激发机制有重要意义.     

我国地震和太阳活动的相关分析

一,我国和云南地区的地震活动,在地震频度方面大体存在着一个与太阳活动11年周期相关的周期,地震活动的峰值对应于太阳活动的降段。这种相关性在云南地区的地震活动中表现得尤为显著。 二、进一步分析云南地区各区域地质构造类型的地震活动性与太阳周期性活动的关系,分析表明:太阳活动周期与由于地球自转速率改变而形成的那类地质构造区域的地震相关性最显著。从而认为太阳周期性活动对地震的影响是通过地球自转速率改变的途径而进行的。 三,将太阳活动的周期性应用于云南地区地震的中长期趋势预报。     

太阳耀斑引起的磁扰的多因子回归分析

利用多元逐步回归方法分析了太阳耀斑的日面经纬度、面积,持续时间、地球的日面纬度、地磁轴与日地连线的夹角和地磁扰动的关系。结果表明这6个因子对磁扰均有不同程度的影响,由太阳耀斑引起的地磁扰动除与耀斑的特征有关外,还受地球空间位置的影响。     

太阳表面小尺度磁场的结构和演化

太阳表面小尺度磁场,是指太阳活动区之外的小尺度磁结构。它们目前被区分为网络磁场、网络内磁场和瞬现活动区(或瞬现区)三类。小尺度磁场遍及太阳表面,在太阳活动的任何位相都组成太阳表面磁通量的主要部分,其生消变化可能对上层大气的加热有重要影响。 瞬现区的浮现是小尺度磁通量产生的重要方式。瞬现区组成了太阳活动区在小尺民一端的谱的延伸。网络内磁场的产生和演化的研究,仍处于刚刚开始的阶段,是一个十分活跃的研究领域。初步研究表明,网络内包含的总磁通量比瞬现区的总和多两个量级。最近被广泛证认和研究的磁场对消现象,可能首次提供了磁力线重联的观测证据,被证明是磁通量从太阳表面消失的主要观测模式。对消磁结构与日冕X-射线亮点相关的间接证据已为Harvey给出。由于浮现、对消、分裂和聚合等各种动力学过程的存在,网络磁场不再被认为仅仅是衰减活动区的残余。