太阳整体行为研究

黑子相对数与黑子群在日面纬度上分布的蝴蝶图表征着太阳长期活动演化的特征，本文主要对这二者尤其是后者进行了研究。太阳活动在日面上分布表现为不对称，这是近30年太阳物理研究的主要内容之一。本文对这一领域进行了详细调研，发现太阳活动的南北半球分布不对称性的确存在，是否存在东西半球分布不对称目前还没有定论，但在日面经度上的分布肯定是不均匀的。本文还利用太阳22周活动极大时期X射线（Imp≥M1.0）耀斑事件进行了统计分析，给出了不对称演化特征，发现不对称性并不是事件活动剧烈程度的函数。统计分析表现21周太阳活动既不是已往方面中所述的南半球占优，也不是北半球占优。本文总结了以往对太阳长期活动特征研究的结论，也分析了黑子面积描述的活动周期特征，发现可用一个二参数函数来描述太阳活动周，这个结论对太阳长期活动预防是有用的。本文还详细解剖了蝴蝶图，揭示了其所含的物理信息，同时将不对称研究引入到这种解剖工作中，或是定量再现已有的一些定律，一些效应，或是揭示一些新的长期活动特征。本文最后对太阳长期活动预报方法和预报结构进行了总结，21－23周的预报事例说明前兆因子方法比其它方法要好。本文用Moscow中子监测值对23周作了预报，其峰值为151．1（月平均黑子相对数），对23周事例的总结分析表明其峰值为162．3。     

基于经验模式分解的太阳南北半球黑子面积的Rieger-type周期相位分析

采用经验模式分解技术研究了从第12到第24太阳活动周黑子面积数据中的Rieger-type周期,以及它们在南北半球上的相位关系。研究发现:(1)Rieger-type周期尺度以及时间尺度在两个半球上是不一样的,从而导致了半球分布的不对称性;(2)平均Rieger-type周期在北半球上的周期长度略大于南半球上的;(3)占主导地位半球的Rieger-type周期的相位不一定是超前的,半球Rieger-type周期尺度相近的也并不一定是相关性强的。     

太阳整体行为研究

黑子相对数与黑子群在日面纬度上分布的蝴蝶图表征着太阳长期活动演化的特征 ,本文主要对这二者尤其是后者进行了研究。太阳活动在日面上分布表现为不对称 ,这是近 30年太阳物理研究的主要内容之一。本文对这一领域进行了详细调研 ,发现太阳活动的南北半球分布不对称性的确存在 ,是否存在东西半球分布不对称性目前还没有定论 ,但在日面经度上的分布肯定是不均匀的。本文还利用太阳 2 2周活动极大时期X射线 (Imp≥M1 .0 )耀斑事件进行了统计分析 ,给出了不对称演化特征 ,发现不对称性并不是事件活动剧烈程度的函数。统计分析表现 2 1周太阳活动既不是已往文献中所述的南半球占优 ,也不是北半球占优。本文总结了以往对太阳长期活动特征研究的结论 ,也分析了黑子面积描述的活动周特征 ,发现可用一个二参数函数来描述太阳活动周 ,这个结论对太阳长期活动预报是有用的。本文还详细解剖了蝴蝶图 ,揭示了其所含的物理信息 ,同时将不对称研究引入到这种解剖工作中 ,或是定量再现已有的一些定律 ,一些效应 ,或是揭示一些新的长期活动特征。本文最后对太阳长期活动预报方法和预报结论进行了总结 ,2 1～ 2 3周的预报事例说明前兆因子方法比其它方法要好。本文用Moscow中子监测值对 2 3周作了预报 ,其峰值为 1 51 .1     

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.     

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.     

第22周以来的太阳黑子活动区

本文对第22周以来产生M级以上(包括M级)的X射线耀斑的太阳黑子活动区进行了统计分析,得到如下结果:(1)黑子活动区在南北半球上分布是不均匀的。具体表现是:南半球出现的黑子活动区多于北半球出现的。南半球活动较强的黑子群主要集中在80°,160°,200°和340°经度附近;北半球活动较强的黑子群主要集中在240°-280°和340°-360°经度带。(2)黑子群的面积(S_p)越大越易产生X级的X射线耀斑。对黑子群面积S_p在大于1000,500-1000和小于500单位时,它们产生X级的X射线耀斑的比率分别约为41％,33％和9％。     

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.     

22周强质子耀斑活动区的特征

本文研究了22周中的9个强质子耀斑活动区的共同特征,研究结果表明:单个团状结构黑子,即众多异极性黑子本影核紧锁在同一半影结构中的δ型黑子是强质子耀斑活动区的典型形态特征。黑子群的旋转是质子耀斑活动区的又一重要特征,黑子群的旋转方向与日面南、北半球无关。强质子耀斑的爆发总是在黑子群旋转角度达到正或负相极大之后出现。质子耀斑后,磁绳的松弛,黑子群可能会出现反向旋转,强的剪切过程和质子耀斑可能会再度出现。     

太阳光球磁通量南北不对称性研究

运用统计方法系统研究了1978-2002年太阳光球磁通量南北不对称性变化特征，发现其与太阳活动周有关．不对称值在太阳活动极小年要明显高于太阳活动极大年，并且磁通量变化总是由上升段的北半球占优逐渐过渡到下降段的南半球占优．另外运用小波变换方法详细讨论了这种不对称性变化可能存在的周期信息．     

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。