地磁脉动与太阳活动(英文)

地磁脉动作为在地面或磁层内记录到的磁流体波覆盖了很宽的频率范围(10~(-3)～10Hz),称为超低频波(ULF)。目前国际上粗略地将地磁脉动分为连续脉动(Pc)和无规脉动(Pi)两大类。Pc主要在磁平静条件下观测到的长时间连续的准正弦形的脉动。而Pi则与磁层扰动即与太阳活动有较密切的联系。 太阳耀斑效应的地磁脉动Psfe: 图1给出1988年12月16日0836UT的Psfe,由0833UT的3B级耀斑爆发引起。这类脉动过去讨论的并不多,基本特性如下: (1)只有较强的耀斑(通常二级以上)才激发这类脉动。(2) 脉动的开始通常落后于耀斑爆发时间数分钟。(3) 这类脉动必然伴随电离层D层的突然骚扰(SID)。(4)其东西分量常比南北分量强得多。(5)幅度通常较小(1nT左右)。 目前认为:Psfe脉动是耀斑引起电离层电导率局部的突然增强,因而产生电离层电流体系的扰动,它的直接激发源在电离层内,这与其它主要类型脉动源于磁层有本质不同。 与磁爆急始相关的地磁脉动Psc:图2给出1988年12月18日0225UT的伴随磁爆急始的Psc脉动。通常认为是高速太阳风对向阳面磁层的突然压缩而形成激波,这已为空间观测证实。当激波扫过地球时即观测到Psc,它是全球性的现象。Psc通常是脉冲式的,也可能含有衰减振荡。幅度很大,可达十几个nT。 Pi2脉动一磁层亚暴开始的指     

太阳与地磁活动的1.3–1.7 yr振荡关系分析

太阳和地磁活动中的1.3–1.7 yr周期研究对于理解日地空间耦合系统中可能发生的物理过程十分重要.黑子是太阳光球层上最突出的磁场结构, Ap指数则是表征全球地磁活动水平的重要指标.使用同步压缩小波变换得到太阳黑子数和地磁Ap指数的1.3–1.7yr周期,并用互相关方法分析研究它们之间的相位关系.结果如下:(1)太阳黑子数和地磁Ap指数的1.3–1.7 yr周期呈现间歇性的演化特征,且随着时间的变化而不断变化;(2)地磁Ap指数在奇数活动周比相邻的偶数活动周的周期分量更高,表现出上下波动的变化特性;(3)地磁Ap指数和太阳黑子数的相位关系不是一成不变的,在大多数情况下地磁Ap指数滞后太阳黑子数,仅在第18和第22活动周黑子数在相位上滞后.     

沙河、兴隆、怀柔太阳光学观测候选台址的比较(二)——近地面层大气温度脉动观测

本文对平原(沙河)、山地(兴隆)、水域(怀柔水库)三种地形近地面层的大气温度脉动进行了观测和对比.用温度脉动振幅的平均值和调制转换函数两种方法对比,结论是一致的:水面最稳定,在水中半岛上,离地面四米高度处(离水面约7米)的温度脉动振幅平均值小于平原和山地上空40-50米;平原上,地面的温度脉动振幅平均值较大,随高度变化明显;在山地,地面的温度脉动振幅平均值与平原相比较小,但随高度变化缓慢.所以,在30-40米以上,平原上的温度脉动振幅平均值就小于山地了.据此,分析了边界层的相对高度,得出太阳光学仪器观测室的相应的最宜高度:怀柔(水面)应15-20米,兴隆(山地)30-40米,沙河(平原)40-50米.     

大太阳事件日地总体效应分析的一个例子(英文)

本文分析1986年2月4日3B/X3.0大耀斑及2月6日3B/X1.7大耀斑事件的日地总体效应。2月4日耀斑是第21周第169次X级x射线耀斑,第15个X3级耀斑,引起的质子事件是第21周第57个,>10MeV积分流量为130粒子/厘米~2.秒.球面度,粒子流产生的磁暴是19周1960年11月13日磁暴(Ap=280)以来最大的一个(Ap=202),也是1932年以来第9个大磁暴。 本文从太阳活动区演化、光学耀斑、X射线耀斑、黑子面积、X射线流量变化、太阳质子、电子、α粒子能谱、卫星高空地磁场记录、中子堆吸收、太阳风、宇宙线及地磁、电离层资料等参数,用计算机和数字化仪将这些参量画在同一时间尺度坐标上,得到太阳耀斑的光辐射和粒子辐射效应及其瞬时和滞后效应的时间序列,并作分析研究。 选择高纬南极中国长城站地磁台,低纬Honolulu台,中纬Kakioka台,北京台,Bonlder台和接近北极的Barrow台等6个地磁台磁暴急始及磁暴期间的地磁场D.H.Z.各分量形态和幅度进行分析比较。并对地磁A_p、D_(st)指数作了分析。 进一步对大事件磁暴空间环境引起的卫星异常如卫星充放电异常ESD发生在1986年2月8日、12日、以及SEU卫星异常发生在2月5日的资料作了分析。 同时,北大西洋高频无线电传播在磁暴主相后严重衰减,美国电力公司报导电压下降3％的短期效应,高频接收减低,另     

第22周上升期地磁扰动的初步分析(英文)

本文讨论第22周上升期的地磁瞬变及共转扰动。本活动周的地磁活动从1987年夏季开始上升。1988年起出现K_P≥6级扰动持续3小时以上的强主相磁爆,但多数磁爆是S(C)型延迟主相磁爆。 1988年第一、二次联测期间磁扰很弱,K_P指数基本上不超过4级。第三次联测期间发生几个中等强度的磁扰,象是冕洞引起的重现性扰动。6月28日日面S19E22发生的M6.5/2B耀斑,245MHz射电流量峰值达230,000单位,但未引起显著的地磁扰动,可能是耀斑的持续时间太短,只有13分钟。 第四次联测期间12月15日在N26E59,持续时间为128分的X1.1/1N耀斑,和12月17日在N26E37、持续184分的X4.7/1B耀斑。有两个急始型磁扰对应:12月16日的S(d)型短期弱扰动和12月17日的S(b)型强急始脉冲或小型磁暴;12月25,观测到一个典型的缓始但有明显主相的磁暴(图2)。形态相似的扰动也在4月22日(活动区在50～60°W)观测到,可能有冕洞发生在活动区所在经度附近,图1和所示的两个磁暴起源、结构都完全不同。前者对应于耀斑激波,后者对应于冕洞高速流。 图3画出1987和1988年的地磁C,指数的共转变化。从图4可以看出上述不断出现的共转扰动正是第21周似稳共转扰动的再现,预计冕洞也有相似的日面经度分布,值得注意的是1989年3月的巨大日地扰动事件恰好发生在第15卡林顿日     

太阳活动的节律及大耀斑期的预测(英文)

1、太阳活动的节律:太阳活动遵循着一定的节律,表现为一个大周期里包含着间距不等的三个小周期,大周期平均长度为73±2.9(天),小周期的分别为平均为15、22、36、(天),综合指数平均峰(谷)值分别为3.2、(2.2)、2.8、(1.8)、3.1、(1.2)。表现出“强—弱—强—弱—强—弱弱”的节律,调制着耀斑的爆发。 2、大耀斑期的节律:大耀斑(≥X_(0.1)/2F级的耀斑和质子)的时间分布是不均匀的。1988年1月至1989年1月期间的大耀斑分别集中在9个时段,分布也显示出明显的节律周期。即两个相近的耀斑期后有一个较长的间歇期。两个耀斑期和两个间歇期组成一个耀斑节律周期,平均为93±7.8(天)。节律期内的耀斑期和间歇期平均长为:12天(耀斑期)—19天(间歇期)—14天(耀斑期)—48天(间歇期)。显示“强—弱—强—弱弱”的节律。 3、大耀斑的Carrington经度分布:大耀斑节律周期由活动区在日面上分布不均匀引起的。1988年的大耀斑96％分布在90°—160°和250°—10°两个经度带上。它们和上述节律周期共同调制着大耀斑的爆发。 4、对未来一年大耀斑期的预测:(1)1989年3月7日—20日;(2)1989年4月14日—26日;(3)1989年6月9日—23日;(4)1989年9月13日—26日;(5)1989年10月18日—28日;(6)1990年1月15日—26日;(7)1990年3月14日—24日;(     

天象、气象和地象中的六十年左右周期现象(摘要)

罗时芳等对1820—1970年地球自转速率日长变化的分析得到十二个周期,其中59.555年周期的振幅比其它周期大半倍到数倍。这一周期现象在地球物理场及太阳系内的天体物理场中有些什么表现,它的成因与太阳活动的关系如何,是本文所探讨的问题。一、天象 1.地球古自转罗时芳等根据现代仪器日长记录分析出59.555年周期后,郑大伟等对同一组数据用最大熵谱法也得到类似结果。古代的情况李致森等整理了自公元前221年到公元1636年的历书时改正值△T。用唯象法找出了60年振动的几组证据,并用待定系数法对扣除△T长趋势后的残差值求得60年左右周期振幅。此振幅除比1700年周期振幅要小外,均比求得的其它周期振幅大。以此说明了60年左右周期的延继性。     

Seyfert星系NGC4051的光变特性

为了配合EXOSAT对Seyfert星系NGC4051光变的观测,继1985年5月的多波段联测之后,我们又于1985年12月7日—9日对NGC4051进行了B波段及V波段的短时标光变的观测和研究,主要结果如下:(1)NGC4051在B波段有两个与X射线波段及U波段相对应的短时标光变,时标分别为4200秒和1800秒,振幅分别为ΔB≈0.21mag(±σ=0.04~m)和ΔB≈0.43mag(±σ=0.08~m),(2)V波段有一个时标为～2400秒,振幅为ΔV=0.07mag(±σ=0.07~m)的短时标光变,(3)结合X射线波段及U波段的观测,我们发现,NGC4051的光变时标随着波长的增大而增大。     

脉动变星中的湍动对流的统计理论

本文研究了湍动对流的动力学过程.从统一的关联函数的动力学方程出发,同时得到了变星脉动速度场下,对流的定常分量和脉动分量.主要结果可归结如下:(1)对于定常对流,维滕斯的混合长理论和奥比克的元胞对流公式,均可视为我们统计理论的特殊情况.(2)考虑到湍动对流建立的动力学过程,与似稳流场的混合长理论相比,湍动对流脉动分量的振幅减小了,并且出现一个相位滞后.(3)讨论了湍动对流对变星脉动稳定性的影响,它表明:a)在丰富元素的电离区之下,湍动能对流(热对流加机械能流)的直接作用是促使脉动不稳定;而在丰富元素的电离区,对流传能起稳定性作用.b)湍流粘滞性永远起阻尼作用;而在准绝热脉动区,湍流压起退稳定的作用.c)分子应力(气体压加分子粘滞应力)对湍流作功项对变星脉动稳定性的作用,正好同湍流雷诺应力的作用相反.辐射传能和湍动对流的综合作用,可以解释“造父型”变星脉动不稳定区红端边界和晚型红巨星及超巨星的光度变化.     

球状星团M4中另一颗周期约一天的小变幅新红变星

A66是位于球状星团M4红巨星支最底部(近亚巨星支顶部)的一颗红星．按其在C-M图上的位置,A66可能是星团成员．目前尚无自行或视线速度的测定．发现A66为一小变幅的新变星,周期约一天, v波段的总变幅约0．05等．但是,如果自行或视线速度测定证实为其成员星,那么变光的原因也许不是脉动．因为按照熊氏理论,这样低光度的红星其脉动周期不可能长于0．1天．对于A66这样的周期和变幅,又很难想像变光原因是黑子星的自转或EW型双星的交食．或者,A66不是星团成员．     

1989年3月8日—20日与地磁急始相伴的突发电离层振荡

1989年3月太阳强烈活动期间,武汉电离层观象台用高频多普勒阵,对电离层扰动进行了连续监测。3月8日—20日共出现五次地磁急始(SC),在多普勒图上出现五次与SC相伴的,在文献中叫SCF或SCFD的频移变化。本文认为这是一种突发电离层振荡(SIO),当太阳风激波阵面冲击磁层时,所产生的电场和磁场变化使电离层和     

北天文台1988年日地联测中2840兆周太阳射电观测(英文)

第22周的峰年即将来临,这是研究太阳活动,包括耀斑物理过程及机制、太阳活动现象对日地空间及地球物理种种影响,以及太阳活动区物理等的一个极好的机会。我国已组织起全国性的太阳活动联测网,北京天文台的太阳射电观测是其成员之一,1988年间10厘米波(2840MHz)总强度射电望远镜投入常规观测。6厘米强度干涉仪的单站接收设备已研制成功,也参加了联测。在1988年的四次联测时段中(3月15日—21日;4月16日—21日;6月23日—7月8日;12月15日—25日)除第一次因天线检修有部分时日未跟踪观测外,其它次联测都有较好的联测资料。巡视时间:夏令时时期2345UT—0715UT,非夏令时时期0045——0745UT。联测时段内共记录41次爆发列于表1。表2为爆发类型的分布及所对应的耀斑级别分布,表3为爆发强度的分布。由所列各表可看出在1988年内太阳活动上升得很快:(1)联测各时段内每日射电流量密度平均值持续上升;(2)爆发的次数增加,复杂型爆发越来越多,表4中列出了一些结果。由表2可见与射电爆发共生的高能事件比例也不断增加,从年初的1/9增加至年未的5/8。图1为记录的某些爆发图形。自1988年末开始的北京天文台10厘米射电望远镜的更新工作,预计89年7—8月间完成,新的系统采用低噪声前置高放,集成微波器件,时间常数各为0.5秒及1毫秒     

1988年6月耀斑cm2分量中电子随机加速的证据(英文)

在太阳耀斑脉冲相微波爆发(简写为cm1)之后30—60min出现的第二峰称为微波爆发第二分量(简写为cm2)。本文提出用湍动等离子体中的电子随机加速机制来解释cm2分量。1988年6月下旬发生的两个。cm2分量有下列观测特性。 1.6月24日事件的cm2峰在主峰之后约40分,6月29日事件为20分。 2.cm2分量在上升阶段有较为平滑的结构,上升时间长于cm1分量的。6月24日事件的cm2分量的上升时间长于cm1的约0.5分,而6月29日事件约长2分。 3.对6月24日事件,在19和2.695CHz上,cm1分量的峰值时间延迟0.5分,但cm2分量没有峰值时间延迟。 4.cm1在峰值时谱指数最硬,而cm2分量似乎是一直随时间变硬。 5.在17GHz上,cm1分量的园偏振度小于cm2的(～10％对30％)。cm2源有较低的高度。 本文用闭合磁环中的电子随机加速模型来解释这些观测特性。 在6月24日事件中,出现有X5.6级的X射线爆,但没有质子事件。按照本文的模型,是因为质子被围在磁环中无法逃脱。这解释了某些耀斑有强γ射线而没有质子事件的观测事例。     

太阳短厘米波爆发中双重准周期脉动现象产生的可能机制

1990年5月23日0400—0451UT期间在遥隔两地的南大天文台与北师大天文台和北京天文台用时间分辨率1s和10ms分别在波长3.2cm、2cm和10.6cm上进行了太阳射电爆发的同时观测.发现了短厘米波爆发中的双重准周期脉动现象.本文根据这些观测资料连同S.G.D.发表的有关射电、光学和软X射线(SXR)耀斑等数据,提出了一个在耀(斑)环内非热与热辐射过程中由于相互作用而触发Alfven波和快磁声波的振荡模型,用来解释太阳短厘米波爆发中相关性很强的双重准周期脉动的起因和观测特征,并由此计算出爆发源区的平均物理参量T,N,B值。     

利用小波分析研究近地空间高能电子的周期变化特征

利用小波变换对GOES (Geostationary Operational Environmental Satellites)系列卫星(GOES 10/11) 1999年3月至2010年12月和风云2号系列卫星(FY 2C/2D) 2004年10月至2012年5月记录的2 MeV高能电子通量变化情况进行了相关研究,发现GOES卫星观测到的高能电子通量存在明显的13.9 d、 27.7 d、 187.0 d和342.9 d周期, FY卫星观测到的高能电子通量存在明显的13.9 d、27.7 d、222.3 d和374.0 d周期,在某些年份GOES和FY卫星均存在9 d的周期,与地磁Dst (赤道环电流指数)、 AE (极光电射流指数)指数周期高度相似.将高能电子通量和Dst、AE指数进行交叉小波分析,并利用该算法的多分辨率特点以及时域、频域局部化分析方法,将数据按不同频率进行分解,从低频系数重构图像和交叉小波谱图可以清楚看出高能电子通量和地磁指数的关系.基于FY和GOES卫星高能电子通量良好的相关性,对多卫星高能电子通量变化短周期相同、中长周期不同进一步研究,对比发现不同地磁扰动引起的GOES和FY卫星高能电子通量变化存在各向异性,小磁暴也可以对高能电子通量造成和强磁暴一样的效果,并且某些时候存在地方时一致的24 h周期.这一结果表明对地磁宁静期高能电子研究至关重要,同时对理解太阳活动,预报高能电子能谱和预警深层充电事件以及验证预测磁暴、亚暴等事件具有重要意义.     

太阳活动上升期间武昌法拉弟旋转和UHF闪烁的某些特征(英文)

本文对1988年9月至1989年5月在武昌(114.4°E,30.6°N) 同时接收日本ETS-Ⅱ卫星(130°E)发出的VHF(136MHz)信标信号和苏联静止站——T卫星(99°E)发出的UHF(714MH_z)广播电视信号时获得的纸带记录进行了统计分析,现将主要结果概括如下: (1)法拉弟旋转(或者说TEC)有日落后增长 TEC日变曲线除了正常的变化趋势外,还在日落后(1700-2200LT)呈现第二峰,这个峰有时甚至还超过午后的最大值(即第一峰)。这种在日落后出现的第二峰就叫做日落后增长,它的出现率1988年9-10月为23％,1989年3—4月为1％,最大值约为11π(1π≈5.62×10~(16)el/m~2),最小值约为1π,大部分(80％)日落后增长是在没有振幅闪烁的日子观测到的,只有少部分(20％)是在有强闪烁情况下观测到的。由上述可见,它有明显的分点特性,且秋分附近比春分多,这在接近太阳活动最大时比较明显。 (2)VHF快速法拉弟旋转起伏和UHF闪烁共存 在观测记录中,我们注意到VHF快速法拉弟旋转起伏(以后将法拉弟旋转起伏缩写为FRF)和UHF闪烁共存,其中VHF快速FRF总伴有它的振幅闪烁,两者都以爆炸方式突然开始。但结束却有不同,VHF快速FRF结束比较突然,振幅闪烁的结束却为缓慢渐进的。VHF快速FRF的持续时间比振幅闪烁的短。然而,UHF闪烁的开始和结束都比较陡,VHF快速FRF与UH     

狐狸座BW星脉动周期变化的再分析

本文收集了BW Vul迄今已知的全部光度极大发生时刻,在认真分析不同资料来源可靠性的基础上,只选用那些观测精度较好的光电测光资料共166个光度极大时刻实测值。对这些数据进行周期分析后求得该星的光度极大时刻可用公式(按日心儒略日计算): T_(max)=HJD2428802.7250+0.201027291E+9.35×10~(-11)E~2 ±16 56 ± 5来很好地加以描述。以前所认为的周期突变或长周期性变化,完全是可信度极差的观测资料引入的假象。按上述公式处理后的(O—C)值仍有±0.007天左右的无规起伏,可能主要是由观测误差引起的,但也不排除一部分是真实的,即说明脉动周期不是绝对严格的。     

论地球的钱德勒摆动(一、理论部分)

本文引进了在地球上表层存在一个章动隔离层的概念,从而建立了一种新的章动模型,求出了运动方程及其解。在天体物理中,中子星的自转与章动问题与此类似,本文也许能供研究此类问题时参考。业已证明,地球的隔离层的性质是“软”的,大约位于地表以下300公里的深度。允许的最小厚度小于1公里,它的粘滞率大约为10~(10)泊的量级,相当于沥青在15℃时的情况。结果表明,钱德勒摆动的“主峰”是双频,其一是内主体的章动频率,另一是外体本身的章动频率。由于两个频率的拍频作用而产生钱德勒振幅的40年变化周期。两项的振幅互相影响,因而大小相差不大,它们的近似比值是0.7。著名的钱德勒摆动的振幅-周期关系是本文的直接结果。地极运动弧形的急变与1924—1926年左右的180°相变在本质上是一回事,它们是由内、外体的章动频率的相对变化决定的。过去人们从观测中定出的钱德勒摆动Q值在30—60之间,这是一个假Q值,真正的Q值是200左右,和由地震波定出的Q值一致。本文的解还预言,除两个主频率外,其两旁还对称地分布着一系列(一对以上)次要频率。钱德勒摆动的时间常数约为70年,它近似可由地震激发所维持。它的非平滑运动将主要沿平均迹线方向来回运动。     

Chandler矿极移的特征

我们对1900.0—1969.9期间归一化的地极坐标进行频谱分析(FFT与周期图法),得出Chandler极移有四个频峰。相应这些频峰的周期分别为1.142年,1.169年,1.199年和1.230年。两个主峰(1.169和1.199年)的振幅完全相等(见表4和图1)。根据E.φeupoB和1964年提出的位相突变解释,可以算出在我们资料情况下Chandler 极移的本征周期是1.184年。但是从所得到的次峰不对称的事实看来,E.解释还存在困难。根据调幅理论,若存在周期约为48年的调制振荡对Chandler极移的振幅发生调制时,这种多峰现象可以得到解释,如果这种解释成立,那么Chandler极移的本征周期应为1.199年。但是这种解释也还存在一些困难。     

1979年3月5日宇宙γ射线爆发的一个模型(Ⅰ)

本文讨论了1979年3月5日宇宙γ射线爆发事件的光变曲线和能谱。得到:(1)爆发初始阶段(0—4秒)的能谱可用一个kT≈50KeV的热轫致辐射谱,一个等效罗仑兹因子γ=3.3的相对论性电子的轫致辐射和一条能量为430KeV的宽线来拟合;(2)脉动相的平均谱可用一个kT≈40KeV的热轫致辐射谱来拟合;(3)脉动相的光变曲线可以用一个温度正逐渐下降的辐射区域的热轫致辐射拟合。基于这些结果,本文提出了如下的唯象模型:由于某种原因,大量的物质突然向一个中子星的极区表面注入。电子的引力能通过电子的轫致辐射转化为爆发相的辐射能。质子的引力能先转化为辐射区域(以及与之相邻接区域)内的热能,然后再通过电子的热轫致辐射给出脉动相的硬X射线辐射。