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。     

秒采样精度下磁暴急始自动拾取方法研究

磁暴急始的自动识别拾取与磁暴报告自动产出是国家地磁台网数据产品产出中重要的内容。为实现在1s采样率下的磁暴急始高精度拾取,本文针对性地提出基于Walsh变换和Akaike信息准则(AIC)的起跳点检测算法——Walsh-AIC算法,将其应用于98个磁暴急始事件的拾取上,并采用由国际地磁指数服务(ISGI)发布的磁暴时刻为标准对应用效果进行评估。结果表明,该算法不仅能够将急始磁暴起跳时刻的位置更加明显地刻画出来,而且能够有效避免传统识别急始磁暴的AIC算法中存在的识别起跳时刻结果晚于实际起跳时刻的情况。同时,将Walsh-AIC算法与其他主流拾取方法进行对比,发现前者定位结果的平均偏差和标准差均明显小于其他算法。此外,Walsh-AIC算法结果的误差关于0点的对称性较好,表明该算法拾取磁暴急始起跳时刻的精度较高,适合于解决磁暴急始的自动拾取问题。     

关于利用行星际闪烁（IPS）观测进行地球磁暴急始预报的初步探讨

本文在分析行星际激波传播的空间特性的基础上,提出了一种物理模式加统计的预报方法。对1975-1982年间58个耀斑-IPS激波事件是否引起地球磁暴急始进行预报的结果如下:有无磁暴急始发生的报准率是77.6％,虚报率为22.4％;磁暴急始发生时间的预报准确性,大多在±10小时内。这表明利用IPS观测进行磁暴急始预报有很大的潜力和现实可能性。     

乌鲁木齐台短周期地磁变化的传递函数的时间变化与地震的关系

本文分析了乌鲁木齐地磁台的急始型变化事件的资料,发现1983年乌鲁木齐地区发生的三次M≥5级的地震中,有两次与地磁短周期变化存在着联系。本文选取地磁变化周期为1—10分钟的磁暴急始(S_c)、急始脉冲(S_z)、磁脉动(P_c)     

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。     

大磁暴后我国温度的变化

本文应用1955年英国格林威治观象台出版的大磁暴資料,研究了1909-1952年时期內历次大磁暴前后我国九站逐日溫度变化的情况。文中用重迭时序分析法,对大磁暴后90天内我国九站逐日溫度正距平百分率及平均溫度距平进行了計算,結果見图1。同样,对大磁暴前30天的計算結果,見图2。从而发現,在大磁暴后第10,16,24,44,75-77天附近,我国出現几次显著的溫度增暖期;而且在大磁暴前后,我国的溫度变动表現出27天太阳自轉周期性的振动。在大磁暴出現日期和其后第45天与第75天,亚欧地区自然天气周期的环流类型表現出清楚的韵律振动,因此认为天气过程的韵律振动当与太阳发射强烈粒子流輻射的活动区及其自轉周期发生密切关联。此外,本文还研究了某些小磁暴之后30天內,我国八站溫度的变动（图3）,发現在其后第13天附近出現显著的降溫。     

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。     

磁暴期間外輻射带結构的变化

本文根据磁矩守恆的条件,利用刘維定理（Liouville's theorem）,討論了磁暴期間在赤道平面外輻射带內,带电粒子的空間分布及能量分布的变化。結果表明:当主相时,粒子密度及通量的峯值变小而且位置向外移动。此結果与探測事实相符。能譜分布也有显著的变化,不論垂直能量或是平行能量,当主相时能量分布的峯值向低能量的方向偏移;急始时向高能量的方向偏移。对投擲角及鏡点高度作了計算,发現当急始时投擲角变大,而鏡点高度下降;主相吋投擲角变小,镜点高度上升。由此可以訊为,在主相期間緩慢的磁場下降,不能使外輻射带內粒子侵入上层大气。相反,在急始时則可能有一部分粒子会侵入上层大气。根据所得結果,基本上可以解释目前的观測現象。     

一次中强磁暴期间低续电离层响应的CT成像

为考察赤道异常区电离层对中等强度磁暴的响应特性,用电离层ＣＴ成像方法重建电离层电子密度二维剖面。重建结果表明,暴时低纬电离层电子密度以降低为主,但暴相随纬度和高度而异;磁暴期间,赤道异常峰结构仍然存在,但恢复相期间峰的位置向赤道移动;磁暴急始之后约２０ｍｉｎ,在赤道异常峰区出现电子密度深度耗空,这种耗空遍及从底到顶的整个Ｆ区,朝赤道一侧显现水平梯度非常大的陡壁。这种与磁暴急始相联系的电子密度深度耗     

一次中强磁暴期间低纬电离层响应的CT成像

为考察赤道异常区电离层对中等强度磁暴的响应特性,用电离层ＣＴ成像方法重建电离层电子密度二维剖面．重建结果表明,暴时低纬电离层电子密度以降低为主,但暴相随纬度和高度而异;磁暴期间,赤道异常峰结构仍然存在,但恢复相期间峰的位置向赤道移动;磁暴急始之后约２０ｍｉｎ,在赤道异常峰区出现电子密度深度耗空,这种耗空遍及从底到顶的整个Ｆ区,朝赤道一侧显现水平梯度非常大的陡壁．这种与磁暴急始相联系的电子密度深度耗空现象很有意义,值得进一步研究．     

Asymmetry in the form of solar spots

We have analyzed the geometric characteristics of sunspots. The form of sunspots has been studied by sunspot image normalization to obtain the average profile of spots and the profile relative to the position of cores. The deviation of the sunspot form from the axisymmetric configuration has been studied. We have found that the spots of leading and trailing polarities have a drop shape. The cores of leading and trailing sunspots are shifted toward the western and eastern edges of the photosphere–penumbra boundary, respectively. The strength of the magnetic field of the cores of leading spots in the eastern hemisphere exceeds the field strength in the western hemisphere. We considered the tilt of the form of sunspots as a function of size. The form of spots of a large area (S > 1000 ppm of solar hemisphere) is elongated along the magnetic axis of the bipole of a group of sunspots.     

巴布亚新几内亚日全食的地磁场效应

为了研究1983年6月11日日全食的地磁场效应,我们在巴布亚新几内亚的莫尔兹比港（Port Moresby）进行了地磁观测。经过资料分析,在消除当天的正常日变化和干扰变化后,日食效应比较明显,水平强度减小（-3.6±1.2nT）,磁偏角偏东（0.6′±0.1′E）和垂直强度增加（5.0±1.1nT）。证实了日全食引起地磁场强度和方向的变化,与食分、食甚持续时间、太阳高度角（即日食发生的地方时）和季节有关。     

ENSO和长江大水对天文因子的响应研究

ENSO（厄尔尼诺和南方涛动的总称）对世界尺度的天气气候有影响,本文用概率论统计检验方法,查明长江大水与ENSO以及ENSO与天文因子的相关关系,并系统分析了三者之间的相关关系。结果表明:ENSO事件对天文物理主周期和天文特征有明显的响应,长江大水年对太阳活动特征、节气日的月相年变化和ENSO也有显著的响应关系。这些关系对长江大水的准确预测有重要价值。文中对天文物理因子对ENSO和大水的影响机理进行了探讨。     

近半个世纪以来发生在中国境内十次日食的电离层效应分析

本文总结了发生在中国境内的十次日食电离层效应的观测结果和理论解释,是已发表的讨论日食地磁效应的姊妹篇。从1936年6月19日到1981年7月31日的十次日食跨越了近半个世纪。本文讨论了下述问题:（1）各次日食的f₀E、f₀F₁、f₀F₂的变化;（2）电离层温度变化与暂态现象;（3）日食与E及扩展F层;（4）日食电离层效应与地磁日食效应的比较;（5）对今后开展日食工作的意见。本文主要论述我国学者的九次电离层效应的观测结果,不包括由于抗日战争中断的1941年9月21日的日食电离层效应的观测结果。     

电离层突发E层与太阳活动的相关性

通过对195-1990年3个太阳黑子周期期间不同纬度台站的ES层的临界频率f0ES的观测数据进行统计分析,研究了太阳活动对ES层的强度与出现率的影响,主要结果为:f0ES的年平均值在白天与太阳活动呈强正相关,在夜间呈负相关. 同样,ES的出现率的年变化与太阳活动的关系也是白天呈正相关,夜间呈负相关. 进一步分析表明,上述白天ES层临界频率与太阳活动的正相关性的主要贡献来自于常规E层与太阳活动的强烈相关性. 消除了背景E层电子密度的作用后,ES层的强度在白天与太阳活动呈微弱的正相关,在夜间呈负相关,其相关系数有比较规则的周日变化或半日变化.     

日地水文学与灾害预测

研究地球水文变化的日地物理成因和规律的日地水文学（Solar-TerrestrialHydrology），用于水、旱灾害预测多次获得证实.本文从日地水文物理基础、长江淮河22年周期性大洪水、黄河大洪水和太阳活动关系、太阳活动双重衰减期北方大旱、17世纪日地水文异常变化、太阳活动对暴雨洪水中短期影响、台湾海峡两侧大暴雨洪水落区转移、全球最大洪水日地水文研究以及学科发展和应用前景九个方面，对中国近70多年来的主要成果加以回顾和总结.基础科学、高科技和应用紧密结合，促成对国民经济发展直接相关的新学科，是当代科学进步的一个显著标志，这里又是一个例证．     

Synchronism of long-period oscillations of the magnetic field in sunspots

It is shown that long-period (T = 10?C20 h) oscillations of the magnetic field in sunspots, combined in bipolar groups, are excited synchronously in the main and tail spots of a group. At the same time, there is no correlation between long-period oscillations of the field of sunspots which are in different active regions, i.e., spaced sunspots oscillate independently. This fact eliminates the question about the apparatus nature of the oscillations of interest (if there is an artifact, oscillations of all sunspots on the visible solar hemisphere would be synchronous!). High-resolution (0.5 angular seconds per pixel) MDI(SOHO) data show a high correlation between long-period oscillations of the magnetic field at isolated points of the sunspot shadow. This points to the fact that the sunspot shadow participates in long-period oscillations as a quite integral physical formation.     

Manifestation of 22-year solar magnetic cycle in the imbalance between positive and negative photospheric magnetic fluxes

Time variations in strong and weak photospheric magnetic fields have been considered based on synoptic maps from the Kitt Peak observatory for 1976?C2003. The magnetic fields of positive and negative polarities of the Northern and Southern hemispheres of the Sun and their imbalance were studied. It has been indicated that different groups of magnetic fields vary with 11-or 22-year periods depending on their values. The difference between positive and negative fluxes for each hemisphere always varies with a 22-year period. For weak fields, the 22-year cycle is related to the manifestation of the global solar magnetic field. For strong fields, the imbalance between positive and negative fluxes reflects the predominant role of leading sunspots in a given solar hemisphere. It has been detected that the total magnetic flux over the entire solar disk varies with an 11-year period in antiphase with the solar activity cycle for the weakest magnetic fields (0?C5 G).     

耀斑日面位置与磁扰关系的不对称性

本文探討了耀斑日面位置与磁扰关系的不对称性。經分析研究,得到（βγ+γ+β_f）型活动区耀斑的磁扰效应有明显的南北不对称性,但（β_p+β）型活动区耀斑却无此南北不对称效应。在太阳南半球,不論那种磁場类型活动区,发生在西边的耀斑要比东西或中心子午线附近耀斑的影响强,而在北半球只有（β_p+β）型活动区耀斑才有这种东西不对称性效应。在最近三个太阳黑子周內,这些不对称是經常存在的,而在春秋季表現最为明显。     

太阳活动对冬半年中高纬度欧亚范围内长期天气过程长度的影响

本文根据1949-1959十年来欧亚地区500毫巴长期天气过程的资料,研究冬半年各类天气过程的持续时间及其转变受太阳粒子流辐射的影响问题.粒子流辐射侵入地球区域的时间用我国佘山地磁台的资料来确定.结果指出,在太阳粒子流辐射加强时,一般可使欧亚地区经向过程延长,并使各类天气过程的转换表现出一定的方向.