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太阳长期活动特征的研究

占腊生  
【摘要】: 本文综述了太阳活动周期、太阳活动延伸周、太阳活动预报和太阳活动在日面上分布等有关太阳长期活动规律的理论研究;详细介绍了本人在太阳长期活动特征方面的研究工作,具体内容如下: 1.运用小波技术对太阳射电流量28MHz,太阳黑子数和太阳黑子面积数周期进行分析。其结果表明:(1)这三个系列的数据除显示各自的不同周期外,其共同的周期分别是10.69年,5.11年和155天。最显著的周期是10.69年。(2)小波功率谱给出了全部时间—周期范围的功率谱变化。它显示了在某个周期处于某个时段的局部功率的变化。有利于对数据进行局部分析。(3)太阳射电28MHz,太阳黑子数和太阳黑子面积数的几个周期(10.69年,5.11年,155天)的小波功率谱比较相似。出现峰值的时间相同;曲线的起伏相似,周期越小,曲线起伏的频率越大。 2.利用与Hathaway et al.(1994)相同的四个参数函数,对月平均太阳黑子面积和平滑的月平均太阳黑子面积进行了分析。结果显示,在四个参数的函数可以减少为二个参数的函数。这二个参数的函数可以很好的描述太阳黑子面积活动周。但对不同的数据系列进行分析时得到的参数b值,以及参数a和c的关系式都不同。这二个参数a和t_0在活动周开始4~4.5年后就可以确定。因此,根据这二个确定的参数值,该函数可以对活动周剩下的5~10年太阳活动给出很好的预报。利用平滑月平均太阳黑子面积进行拟合得出的参数a和t_0值,比利用月平均太阳黑子面积拟合得到的参数a和t_0值要早一年确定。由于平滑值是用13个月的移动平均获得的,它需要用到比观测值多6个月的数据。误差分析显示,黑子面积平滑月均值更适合于用在最大期和下降期,在活动周早期,采用月均值更好一些。我们也给出了第23周太阳活动的预报。 3.对第12周至第22周的太阳黑子月平均面积值进行统计分析,并与相应的太阳黑子相对数活动周进行比较。结果表明:(1)太阳黑子数与太阳黑子面积数成正比例关系;在多数情况下,太阳黑子出现最大值的时间与太阳黑子面积数出现最大值的时间上不一致;(2)太阳黑子平滑月平均数活动周上升期与太阳黑子平滑月平均面积数上升期在大多数情况下不相同;一般情况下,太阳黑子平滑月平均数活动周平均效果的瓦德迈尔效应(Waldmeier effect)比太阳黑子平滑月平均面积数的活动周明显。(3)太阳黑子平滑月平均面积数活动周周长和其上升期存在低度正相关,表明上升期增长,周长有增大的趋势。太阳黑子平滑月平均面积数活动周的上升期明显小于下降期;极大值Amax与不对称因子Asymmetry存在微弱的正相关。 4.运用Hathaway et al.(1994)提出并用于太阳活动第1~22周的两个参数函数,对太阳黑子活动第23周下降期进行了预报。结果显示:(1)运用平滑月平均太阳黑子数进行预报比用未平滑的月平均太阳黑子数预报,在活动周早期,就可以给出更好,更稳定的太阳活动预报。(2)对于第23周最小期时间的两种不同提法,研究发现,在活动周的任意时间,1996年10月作为最小时刻得出的t_0和a值都比以1996年5月作为最小时刻得出的值好。因此,太阳活动第23周的开始时间以1996 宁‘了洋解厂居戈 太阳长期活动特征的助究 勺10月比1996年5月更合适。 5.采用四种太阳活动指数来分析第23周太阳活动的不对称性。这四种指数是: 月平均太阳黑子群数、月平均太阳黑子面积、月平均太阳耀斑指数和磁场剪切角。 分析结果显示:(l)在第23周开始的前6年左右,太阳活动存在微弱的不对称性; (2)不同太阳活动现象或指数的不对称性,并不发生在同一活动周的同一时期。


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