冕洞演化与太阳活动周的关系及在日地预报中的应用

冕洞的研究在近二十多年里取得了丰硕的成果。本文回顾了冕洞的发现及观测历史，系统阐述了冕洞的结构特征、形成及演化规律，讨论了冕洞对日地空间产生的影响，冕洞与超级活动区的关系以及冕洞在太阳活动预报中所起的作用，在此基础上利用１９７０—１９９５年的冕洞资料对冕洞的时空分布和磁极性演化规律与太阳活动周的关系，以及冕洞与太阳风速度、地磁扰动等方面进行分析研究，得出以下结论：（１）冕洞在南北半球的分布在形态上基本是对称的，但在冕洞数量上北半球稍占优势；（２）冕洞的盛衰演化呈周期性，表现为赤道冕洞周期与黑子周期是完全一致的，极冕洞周期与黑子周期相位相差１８０°；（３）赤道冕洞的纬度分布随太阳活动周上升而上升，当太阳活动周达到极大值时，它也达到极大，然后再随太阳活动周下降而下降，极冕洞的纬度延伸方向演化与赤道冕洞相反；（４）极冕洞的极场呈１１年周期性，并且极场反转出现在太阳活动峰年期间；（５）太阳风和地磁扰动与冕洞的演化有着密切的关系     

冕洞与太阳活动周及地磁活动的演化关系

本文用1970－1995年的冕洞资料，分析了冕洞的分布规律，磁场极性的演化特征和冕洞的地磁效应，以及它们与太阳黑子周期的演化关系，得到了一些有意义的结论。特别指出赤道冕洞和极区冕洞具有相反的演化规律和不同的特征。     

冕洞的地磁效应

分析了２２太阳活动周（１９８６．１—１９９５．６；ＣＲ１７７１—ＣＲ１８９８）冕洞对地磁扰动的长期效应和短期效应。作为长期效应，赤道冕洞数和面积指数随太阳活动周的演化与同期的地磁Ａｐ指数的长期变化基本一致，二者在α＝０．０１的信度水平上密切相关，表明赤道冕洞不仅对低年的磁扰有贡献，而且对峰年期间地磁扰动的贡献也是不可忽视的。对冕洞的短期地磁效应的研究表明，不论哪种类型的冕洞，在它们过中经后的１—４天，地磁Ａｐ指数都有不同程度的增长；大冕洞比小冕洞引起的地磁效应较强烈；跨越赤道的冕洞比未跨越赤道的同级冕洞引起的地磁效应较强烈     

太阳活动22周以来的冕洞和地磁指数

本文对２２太阳活动周以来的中低纬冕洞和地磁指数Ａｐ进行了统计。对以月，年及２２周以来不同时段冕洞和地磁指数的时段合成图进行了分析。     

冕洞的地磁效应

分析了２２太阳活动周（１９８６．１－１９９５．６；ＣＲ１７７１－ＣＲ１８９８）冕洞对地磁扰动的长期效应和短期效应。作为长期效应，赤道冕洞数和面积指数随太阳活动周伦与同期的地磁ＡＰ指数的长期变化基本一致，二者在ａ＝０．０１扒度水平上密度相关，表明赤道冕洞不仅对低年的磁扰有贡献，而且对峰年期间地磁拓动的贡献不可忽视的。对冕洞的短期地磁效应的研究表明，不论哪种类型的冕洞，在它们过中经后的１－４天，地磁４     

冕洞边界区磁结构的探讨—Ⅱ.太阳活动20,21周的冕洞及其边界区磁结构的变

本文分析讨论了太阳活动２０、２１周的冕洞及其边界区磁结构的变化，它包括：冕洞区光球磁场强度、磁极性的变化；冕洞面积与高速太阳风风速的关系，冕洞边界周围的环境，重点探讨太阳活动下降，极小相低纬，赤道冕洞区与其边界区磁结构的变化。     

冕洞边界区磁结构的探讨──Ⅱ．太阳活动20、21周的冕洞及其边界区磁结构的变化

本文分析讨论了太阳活动２０、２１周的冕洞及其边界区磁结构的变化。它包括：冕洞区光球磁场强度、磁极性的变化；冕洞面积与高速太阳风风速的关系；冕洞边界周围的环境。重点探讨太阳活动下降、极小相低纬、赤道冕洞区与其边界区磁结构的变化。     

太阳活动22周以来的冕洞和地磁指数

本文对２２太阳活动用以来的中低纬冕洞和地磁指数Ａｐ进行了统计。对以月、季、年及２２周以来不同时段冕洞和地磁指数（Ｐｌａｎｅｔａｒｙ的Ａ指教）的时段合成图进行了分析。     

太阳活动23周上升阶段质子事件的预报分析

以２２周太阳活动低年（１９９３－１９９５）质子事件及其对应活动区的综合分析结果为判据,预报２３周太阳活动上升阶段的质子事件。从１９９７年１１月开始到１９９８年１２月,用该方法预报的质子事件共６个,报准３个,不确定一个,虚报１个,漏报１个（太阳背面产生的事件）。本对用该方法预报的结果进行了分析讨论,并与世界警报中心的预报结果进行了比对,结果表明,该方法对于质子事件的短期预报是有效的。     

日球参数的太阳周变化

本文统计分析了1965至1978年期间,在地球轨道附近的行星际空间测量到的日球参数的太阳周变化,包括各种基本参数及由它们组成的各种密度和流密度、声速、马赫数及其他无量纲参数。文中论证了存在两类性质不同的太阳周变化,即冕洞周和黑子周变化,前者随日冕结构寿命增长在1974年达到极大值,找到了人们寻找多年的遵循太阳黑子周变化的参量,并且讨论了冕洞极大和黑子极大年太阳风平均特性的差别。     

太阳黑子的世纪周期及对24、25活动周的预报

太阳活动除了具有公认的11 a周期以外,还存在着一个80～120 a变化的世纪周期,也称为Gleissberg周期.使用傅里叶变换和小波分析的方法,分析了1700～2008年的年均黑子数世纪周期的变化规律.得到结果:在太阳活动世纪周期的低谷期,所对应11 a太阳周的极大年和极小年的黑子数目都比其他太阳周的低.在这300多年里,世纪周期的周期长度也有变化.由世纪周期的变化趋势,预测第24、25太阳活动周将处于世纪周期的低谷期.通过对以前3个世纪周期的谷期黑子数求平均的方法,得到第24,25太阳周极大年年均黑子数为63.6±21.1,极小年的为2.2±2.1.这些结果有助于理解当前太阳活动反常宁静这一现象.     

太阳日冕物质抛射与太阳日面活动及活动周的关系

日晚物质抛射是近二十年来太阳物质研究中的一个较为活跃的课题，本文系统地阐述了这一领域研究意义、内容、方式及所取得的成果、并通过第五、六两章的分析对ＣＭＥｓ与耀斑及活动周的关系作了更进一步的研究。     

太阳黑子面积数与黑子数指标在大气预报中的应用对比分析

分别应用太阳黑子视面积数和太阳黑子相对数代表太阳活动水平与天津夏季降水总量进行相关分析,结果表明黑子面积指标明显优于黑子数.     

大气角动量函数在日长变化非线性预报中的重要作用

日长变化具有复杂的时变特性,传统的线性时间序列分析方法往往难以取得良好的预报效果.采用非线性人工神经网络技术对日长变化进行预报,网络模型的拓扑结构由最小均方误差法来确定.考虑到日长变化与大气环流运动间的密切关系,在神经网络预报模型中引入轴向大气角动量序列.结果表明,联合日长和大气角动量序列,比起单独采用日长资料,预报精度得到显著的提高.     

卫星轨道理论的深入研究及其在定轨、预报和参数测定中的应用

自从1957年第1颗人造地球卫星Sputnik升空以来,人类进入空间时代已过半个世纪,这50多年中卫星技术日趋成熟.这篇论文根据作者在博士研究生阶段参加的3项课题撰写而成.这3项课题涉及了人造地球卫星轨道理论及应用的几个主要方面,具有一定的代表性,也能够展示目前卫星轨道研究的主要内容、手段以及在应用领域中的重要作用.     

动力学阿尔文波的非线性波-波相互作用及其在日地空间等离子体中的应用

动力学阿尔文波是垂直波长接近离子回旋半径或电子惯性长度时的色散阿尔文波,在等离子体粒子加热、加速或反常输运等现象中能起重要作用.因此,在各类天体和空间等离子体环境中动力学阿尔文波的特性也一直是引起人们广泛兴趣和倍受关注的研究课题.本论文系统、深入地研究了不同等离子体环境下动力学阿尔文波的非线性波一波耦合相互作用过程,特别是对不同环境下波一波耦合导致的动力学阿尔文波非线性生长率进行了细致的分析.