磁暴活动与太阳黑子的相关性

磁暴活动与太阳黑子的相关性高祥真（新疆维吾尔自治区乌鲁木齐基准台，乌鲁木齐）０前言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。它们之间的活动规律人们已有了一些定性的了解。例如，统计分析１９３７～１９５９年的５８０个太阳大耀斑表明，有...     

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。     

短論——太阳活动对地磁場影响的南北不对称性

苏联Р.Γ.阿芬尼娜研究急始型磁暴的十一年出現頻数分布吋,发現1944-1959这两个太阳黑子活动周期內,急始型磁暴的頻数分布曲线与太阳北半球黑子面积的十一年变化曲线相似。     

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。      

地震地磁低点位移现象与空间环境关系的初步研究

收集了1960～2006年期间的太阳黑子数和地磁指数Kp资料,分析其时间变化特征,研究它们与地磁“低点位移”现象的关系。结果表明：在所研究的62个地震震例中,发生地震震级的大小与全年的地磁活动水平呈反相关趋势,且Ms7以上大震多发生在太阳黑子活动下降时段;而低点位移异常的出现与太阳黑子数和地磁指数Kp之间未发现明确的相关关系。因此,地磁低点位移现象的根本来源,也许是地下地震的孕育和发展。     

太阳耀斑与磁暴的关系

一、引言自海尔（G.E.Hale）提出太阳耀斑活动的特性为日地关系的重要关鍵这一問題后,近30年来天文学家、地球物理学家对于耀斑所引起的一系列的現象,进行了許多研究工作。爱立生（M.A.Ellison）曾将研究太阳耀斑本身及其所引起的地球物理現象等工作,就其性貭綜合为九个方面.其中联系到地磁方面的为与耀斑几乎同时发生的紫外綫輻射所引起的“鈎扰”,和由于耀斑发射出来的微粒子流在1-2天以后达到地球而引起的“磁暴”.     

foF2月中值太阳循环变化及单站谱模型研究

利用我国9个电离层观测站第21和22太阳周大约20年的foF2月中值数据,分析太阳活动和地磁活动对电离层foF2的影响,结果显示白天和夏季夜间foF2和太阳黑子数R之间存在着明显非线性关系,并且随着纬度的降低逐渐增强.当回归分析加入地磁Ap指数时,多重回归模型与实测值误差进一步减小,说明同时考虑太阳活动和地磁活动的非线性影响能够更好地描述foF2的变化.基于foF2与太阳黑子数R及地磁指数Ap之间的非线性统计关系,利用Fourier级数建立9个单站谱模型,并与国际参考电离层IRI进行了比较,精度有一定提高.     

中国南极长城站的地磁现象及其初步分析

本文对南极长城站和北京台1986年1-3月的地磁日变化、磁暴、磁亚暴以及太阳耀斑效应进行了对比分析,不仅获知两地日变化一致和差别的条件,大磁暴和磁亚暴发展过程的全球一致性,而且获得太阳耀斑效应在背阳面也有所反映的有意义结果。     

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日武昌地区太阳耀斑事件效应的观测结果

1989年3月13日太阳耀斑事件产生了丰富的地球物理效应。耀斑激波和耀斑粒子流引起强烈地磁暴。在武昌地区,磁暴急始发生于地方时3月13日09h30min,其初相期持续10小时(3月13日09h30min—19h20min),主相期持续13小时(3月13日19h20min—3月14日08h20min),至3月16日05h20min始恢复平静(图1)。     

行星际扰动对地磁活动的影响

利用第23太阳活动周中WIND和ACE资料,统计分析行星际扰动对不同水平地磁活动的影响,研究磁暴强度与不同行星际参数之间的相关性,结果发现:①从长期来看,地磁活动指数Dst与太阳风速度的相关性最好,相关性在太阳活动谷年时最高;②多磁暴时序叠加结果证实了导致小、中、强磁暴开始的经验行星际南向磁场条件,磁暴过程中行星际磁场...     

在耀斑-日球电流片坐标系中——研究耀斑-激波相应地磁扰动的分布特征(Ⅱ)

本文采用一种新的坐标系——耀斑-日球电流片坐标系,对1966—1982年间由耀斑-激波所引起的277个耀斑-地磁扰动事件进行了分析.初步结果是:1.耀斑-地磁扰动事件在该坐标系中相对日球电流片的随机分布呈高斯分布,极大值在电流片附近;2.当地球和耀斑位于日球电流片同侧时,地磁扰动事件频次远高于异侧;3.地磁扰动强弱在该坐标系中的分布,亦呈现了同侧高于异侧,且极大值多在日球电流片附近;4.耀斑-激波能流密度ρ_2V_2~3及其跃变量ρ_2V_2~3-ρ_1V_1~3在该坐标系中具有十分类似于相应磁扰水平的分布,其离散程度后者略大于前者. 根据本文的结果可以看出,对耀斑-地磁扰动研究来说,近太阳日球电流片的存在是一个重要的特征面,它对耀斑-地磁扰动的产生和强弱水平有重要影响,使太阳耀斑活动与地磁活动效应之间的对应关系变得复杂化了.     

foF2月中值太阳循环变化及单站谱模型研究

利用我国9个电离层观测站第21和22太阳周大约20年的f_oF₂月中值数据,分析太阳活动和地磁活动对电离层f_oF₂的影响,结果显示白天和夏季夜间f_oF₂和太阳黑子数R之间存在着明显非线性关系,并且随着纬度的降低逐渐增强．当回归分析加入地磁Ap指数时,多重回归模型与实测值误差进一步减小,说明同时考虑太阳活动和地磁活动的非线性影响能够更好地描述f_oF₂的变化．基于f_oF₂太阳黑子数R及地磁指数Ap之间的非线性统计关系,利用Fourier 级数建立9个单站谱模型,并与国际参考电离层IRI进行了比较,精度有一定提高．     

太阳活动周磁暴与亚洲M_S 7.0以上地震活动关系

将1996—2015年太阳黑子数、强磁暴和M_S≥7.0亚洲浅源地震,按Dst指数大小对磁暴进行分类和统计,按震级大小对地震进行分类统计,结果发现,在1996—2015年太阳活动周下降年易发生大磁暴,且M_S≥7.0地震年发生率明显高于太阳活动周上升年、极大年和极小年。     

强磁暴的时间分布特性

对比分析1957--2008年间Dst≤-100nT的强磁暴数与太阳黑子数的变化趋势,发现太阳黑子数和Dst≤-100nT的强磁暴数的变化趋势有很好的一致性。进一步统计强磁暴在太阳周不同阶段的分布后发现,同一太阳周内60％以上的强磁暴出现在下降年,但从太阳周各个阶段的平均磁暴年发生率来看,强磁暴平均年发生率最高的年份仍然是太阳活动极大年。     

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。     

基于地磁台站数据对磁暴期间环电流和场向电流的分布特征研究

磁暴的发生与环电流的变化密切相关.除了对称环电流外,部分环电流在磁暴的发展过程中也起到了重要的作用,同时部分环电流通过场向电流与极区电离层中的电流形成回路.本文应用INTERMAGNET地磁台网北半球中低纬区域地磁台站数据,对不同强度4个磁暴事件主相和恢复相期间部分环电流和场向电流的磁地方时分布进行了分析和讨论.对于每一个磁暴事件,在低纬地区（地磁纬度约0°—40°N）选用地磁经度上大致均匀的8个台站,通过坐标转换计算平行于磁偶极轴的地磁场水平分量H来分析磁暴期间环电流所引起的磁场扰动;在低纬地区8个台站的基础上增加中纬地区（地磁纬度约40°N—60°N）地磁经度上大致均匀的6个台站,计算地磁坐标系下地磁场东西分量Y来分析磁暴期间场向电流在中低纬地区引起的磁场扰动.结果表明,磁暴主相期间的部分环电流主要作用于磁地方时昏侧和夜侧扇区,并且主相和恢复相期间部分环电流引起的磁场变化随着磁暴级别的增大而增大;磁暴主相期间向下的场向电流多出现在夜侧至晨侧扇区,向上的场向电流多出现在昏侧至午后扇区,且中纬地区向下和向上场向电流的展布范围明显大于低纬地区;恢复相期间弱、中磁暴事件的场向电流呈现与部分环电流相同的减弱趋势,而强、大磁暴事件在恢复相末期场向电流引起的磁场变化明显不同于恢复相的其他时刻,这可能与高纬较强的亚暴活动有关.     

地球附近第23太阳活动周磁云和非磁云ICME的对比统计

行星际日冕物质抛射（ICME）,作为影响地球空间天气的重要源头之一,根据其磁场结构特点可分为磁云（MC）和非磁云ICME两个子集.本文对第23周的磁云和非磁云ICME结构及其地磁效应进行对比统计研究.第23周ICME事件总数为317个,其中磁云占ICME比例为33.75%,非磁云ICME占66.25%.统计结果表明,非磁云ICME数与太阳黑子数呈现出非常好的正相关性,而磁云与太阳黑子数的这种相关性并不明显.相反,磁云占ICME的比率与太阳黑子数呈现出一定的反相关性.对磁云与非磁云ICME引起的地磁暴的比较研究表明：磁云及其鞘区引发的地磁暴平均水平要高于非磁云ICME及其鞘区.磁云和非磁云ICME的磁场强度、南向磁场强度和传播速度整体上都随地磁暴水平提升而增加.对磁云与非磁云ICME参数的进一步对比分析表明,磁云及其鞘区的平均磁场强度和南向磁场分量平均值都明显要比非磁云ICME的大;而二者的等离子体温度、密度和速度平均值相差并不明显.     

2007-2012年Dstmin≤-50nT的中等以上地磁暴的行星际源统计

地磁暴的行星际源研究是了解及预报地磁暴的关键因素之一.本文研究了2007-2012年间的所有Dst_min ≤-50 nT的中等以上地磁暴,建立了这些地磁暴及其行星际源的列表.在这6年中,共发生了51次Dst_min≤-50 nT的中等以上地磁暴,其中9次为Dst_min≤-100 nT的强地磁暴事件.对比上一活动周相同时间段发现,在这段太阳活动极低的时间,地磁暴的数目显著减少.对这些地磁暴行星际源的分析表明,65%的中等以上地磁暴由与日冕物质抛射相关的行星际结构引起,31%的地磁暴由共转相互作用区引起,这与以前的结果一致.特别的,在这个太阳活动极低时期内,共转相互作用区没有引起Dst_min≤-100 nT的强地磁暴,同时,日冕物质抛射相关结构也没有引起Dst_min≤-200 nT的超强地磁暴.以上结果表明极低太阳活动同时导致了共转相互作用区和日冕物质抛射地磁效应的减弱.进一步,分析不同太阳活动期间地磁暴的行星际源发现:在太阳活动低年(2007-2009年),共转相互作用区是引起地磁暴的主要原因; 而在太阳活动上升期和高年(2010-2013年),大部分(75%,30/40)的中等以上地磁暴均由日冕物质抛射相关结构引起.     

在耀斑-日球电流片坐标系中——研究耀斑-激波相应地磁扰动的分布特征（Ⅱ）

本文采用一种新的坐标系--耀斑-日球电流片坐标系,对1966-1982年间由耀斑-激波所引起的277个耀斑-地磁扰动事件进行了分析.初步结果是:1.耀斑-地磁扰动事件在该坐标系中相对日球电流片的随机分布呈高斯分布,极大值在电流片附近;2.当地球和耀斑位于日球电流片同侧时,地磁扰动事件频次远高于异侧;3.地磁扰动强弱在该坐标系中的分布,亦呈现了同侧高于异侧,且极大值多在日球电流片附近;4.耀斑-激波能流密度ρ₂V₂³及其跃变量ρ₂V₂³-ρ₁V₁³在该坐标系中具有十分类似于相应磁扰水平的分布,其离散程度后者略大于前者. 根据本文的结果可以看出,对耀斑-地磁扰动研究来说,近太阳日球电流片的存在是一个重要的特征面,它对耀斑-地磁扰动的产生和强弱水平有重要影响,使太阳耀斑活动与地磁活动效应之间的对应关系变得复杂化了.