太阳黑子相对数约5个月周期的时变性

采用小波变换方法分析第14－22太阳活动周的太阳黑子相对数日值序列，讨论了黑子相对数约5个月周期的变化。结果表明该周期在每个活动周中均存在，在活动周的峰段时能量密度（振幅）较大，但在不同的活动周中，其长度和强度不同，即这个周期是时变的，约25d的周期也被分析，发现它同样是时变的，甚至在峰段也不是很稳定。这两个周期的变化表明，不能简单地认为约5个月的周期可能是约25d周期的倍频。     

太阳活动的甚长周期性变化

近期Solanki等利用树木年轮中¹⁴C含量变化的测算资料, 重建了过去10000多年间采样间隔为10 a的太阳黑子数序列, Usoskin等则利用地磁变化资料重建了过去近7000年间采样间隔也为10 a的太阳黑子数序列. 本文采用Lomb-Scargle谱分析方法研究了这两个序列, 得到了太阳活动的百年至千年时间尺度的周期和准周期, 它们大约为225, 352, 441, 522和561 a以及近1000 a和略大于2000 a的准周期. 同时采用小波变换方法对它们的进一步分析表明, 这些长和甚长的准周期性分量均具有较明显的时变特征, 即它们的周期长度和波动的幅度是随着时间的推移发生变化的, 并在某些时段出现较大的波动, 显示了太阳活动长期变化的复杂性.     

太阳黑子活动的守恒量预报

介绍了一种预报太阳黑子活动期的方法, 可同时预报太阳黑子峰值的发生时间和峰值大小. 通过研究太阳黑子数的变化规律, 发现了某些变量的组合在整个太阳变化时间里具有不变的性质, 即所谓的守恒量, 只要确定了周期的起始时间, 就可以较准确地预报太阳黑子峰值的发生时间. 同时, 根据太阳黑子序列的变化规律, 发现太阳黑子的峰值大小不仅与本周期初期的数据变化率有相关性, 而且与前一周期末期的变化率也有相关性. 由此引入了一个等效回归系数, 据此发展的峰值预报方法可以动态地调整预报提前量, 解决了预报精度与预报提前量的矛盾, 既保证了一定的精度, 又有效地提高了预报提前量, 约在周期上升段的一半处即可做出峰值大小的预报. 本方法预测第24次太阳活动周的极大值发生在2011年1月份.     

太阳活动和降水量的关系

太阳活动通常是指发生在太阳上的黑子、耀斑、日珥及日冕等现象形成的全部物理变化的总和,通常在天文学中,把太阳黑子相对数作为衡量太阳活动的“指示器”:黑子相对数多,表示太阳活动程度强;黑子相对数少,表示太阳活动程度弱。根据太阳黑子相对数的谱分析,太阳活动除11年周期和22年磁周外,还有5～7年的半周期,80～90年的世纪周期,以及更长的时间周期。     

太阳活动影响地球自转长周期变化的新证据

用1818－1999年期间的太阳黑子相对数月平滑值资料和小波分析方法，发现太阳活动的Schwabe周期的长期波动与日长变化的低频分量有强相关性。比较近百年（1892－1997年）的日长变化数据表明，两者的相关系数高达0．9,日长变化滞后太阳活动的5a，把日长变化数据再向后延伸到1818斫，两者的相关关系虽然降低到0．4附近，但仍然超过95％的置信度水平。是太阳活动可能影响地球自转长周期变化的新证据。     

太阳常数与太阳黑子数关系的交叉小波分析

利用1976~2006年间的太阳常数观测资料和小波方法分析了太阳常数的演变规律及其与太阳黑子数的关系. 连续小波分析结果表明, 太阳常数具有多尺度的演变特征. 在低频部分, 太阳常数与太阳黑子数的变化大体一致, 具有显著和稳定的8~11.4年的振荡周期; 在高频部分, 无论是太阳常数, 还是太阳黑子数, 仅在太阳周的峰值时期才表现出2~6月的间歇性显著振荡周期. 交叉小波分析结果表明, 太阳黑子数与太阳常数在8~11.4年的频段上具有显著的共振周期, 且在此频段上太阳黑子数的变化略超前于太阳常数变化约2个月. 在此时间尺度上, 太阳黑子数的变化是导致太阳常数周期性变化的主要原因之一. 在2~6月的频段, 太阳黑子数与太阳常数仅在太阳周的峰值期才存在显著的共振周期, 但二者的位相关系不稳定. 在考虑太阳黑子数与太阳常数位相关系的条件下, 建立太阳常数的重建模型并进行了检验; 最后重建了1878~1975年逐月的太阳常数时间序列.     

1985年乌恰7.4级大地震和太阳黑子周期

1985年8月23日,在我国新疆西部乌恰南发生了7.4级地震,使当地人民生命财产受到很大损失。这次地震的发生在时间上和空间分布上有明显的规律性,它与太阳黑子相对数的低值年份密切相关。我们曾根据天文因素(太阳黑子周期变化等)、地震迁移和时空分布的规律等在这次地震发生以前作了中期地震预报。因此,乌恰7.4级地震是天文与地震综合研究作地震预报的好震例,有必要对它进行系统的论述和总结。     

2003年重大天象预告

太阳活动太阳活动是指太阳表层的各种活动变化的总称。太阳活动的强弱直接和间接影响到地球物理现象及人类活动,所以各国都十分重视对太阳的观测和研究。太阳黑子时多时少,表示太阳活动变化。又由于太阳黑子跟太阳表面的其他活动现象(如耀斑爆发,日冕物质抛射)密切相关,因此人们用太阳黑子相对数(简称黑子数)来代表太阳活动的强弱。黑子数多时,表明太阳     

地球自转速率变化的实时快速预报

地球自转速率变化的实时快速预报具有重要的科学意义和实际应用价值. 然而由于地球自转速率复杂变化(或日长变化)的时变特性, 传统的线性时间序列分析方法往往难以取得良好的预报效果. 采用非线性的人工神经网络技术预报日长变化, 网络的拓扑结构由最小均方误差法确定. 考虑到日长变化与大气环流运动间的密切联系, 在神经网络预报模型中首次引入轴向大气角动量的实时预报值, 进行日长变化1~5 d的实时快速预报. 结果表明, 联合日长变化序列和大气角动量预报序列的神经网络模型, 比起单独采用日长变化资料的模型, 预报精度得到显著的提高.     

地球自转速率的年际变化与El Niño事件

分析了地球自转速率、大气角动量、太阳黑子相对数的年际变化及赤道太平洋海面温度变化与El Ni～↑no事件的关系。结果表明，地球自转速率的年际变化对大气角动量的年际变化及El Ni～↑no事件的孕育有较快的响应，当地球自转的年际变化由快向慢转变，即日长值中的年际变化分量由负极大逐渐增加为正值并持续增加，在约半年或稍多时间后，El Ni～↑no事件将显现出来，依得到的规律和对地球自转速率年际变化的分析，预测约在2001年底将可能出现El Ni～↑no事件，同时结果还表明太阳活动对El Ni～↑no事件的出现可能有一定的影响。     

2002年重大天象预告

太阳活动 太阳活动是指太阳表层的各种活动变化的总称。太阳活动的强弱直接和间接影响到地球物理现象及人类活动，所以各国都十分重视对太阳的观测和研究。 现在，表示太阳活动性强弱的一个常用指标是太阳黑子相对数（简称黑子数）。黑子数多时表明太阳活动强，黑子数少时表明太阳活动弱。依据实测，每天有一个黑子数，但它变化较大。通常用一年内每天的值取平均，得一个年均值。 从长期的黑子数年均值的分析，得知太阳活动有１１年左右的基本周期，此外还有２２年磁周期，８０－９０年的世纪周期。依据极光等资料，还发现太阳有４００多年…     

地球自转速率的年际变化与El Nio事件

分析了地球自转速率、大气角动量、太阳黑子相对数的年际变化及赤道太平洋海面温度变化与El Ni(?)o事件的关系.结果表明,地球自转速率的年际变化对大气角动量的年际变化及El Ni(?)o事件的孕育有较快的响应,当地球自转的年际变化由快向慢转变,即日长值中的年际变化分量由负极大逐渐增加为正值并持续增加,在约半年或稍多时间后,El Ni(?)o事件将显现出来.依得到的规律和对地球自转速率年际变化的分析,预测约在2001年底将可能出现El　Ni(?)o事件,同时结果还表明太阳活动对ElNi(?)o事件的出现可能有一定的影响.     

点点滴滴

太阳黑子对寿命的影响 美国最新研究表明,太阳黑子的数量影响到人们的寿命。 众所周知,太阳黑子活动周期大约为11年。长期以来,科学家和思想家致力于太阳黑子活动周期的研究,及此周期与气候、健康和政治变化的关系。 研究表明,如果你在太阳黑子活动最高潮的20年后出生,一般生     

第24太阳周将是一个低太阳周？

提出了一个简单实用的对太阳黑子数平滑月均值做比较的方法, 考虑了国际黑子数的实际计数精度和已有实测数据时间序列特征, 利用实测数据与本文推导出的比较黑子数大小的公式, 估算出2009年1月至2009年4月太阳黑子数平滑月均值的范围, 判断出第24周可能起始于2008年12月. 然后用我们发展的相似周方法与相似位相概念做出了分别适用于预报第24周上升相的时间长度和极大黑子数值的统计公式, 预测出第24周将在2013年9月至2014年5月期间出现平滑月均黑子数为60~80的最高峰, 该值远低于第23周的120.8的高峰.     

结合主成分分析和支持向量机的太阳耀斑预报模型

太阳耀斑是剧烈的太阳活动现象之一,耀斑的预报对人类活动有着重要的实用价值.为进一步提高太阳耀斑的预报准确率,本文在综合考虑太阳黑子活动区参量、10.7 cm太阳射电流量等预报因子的前提下,提出了结合主成分分析和支持向量机的太阳耀斑预报模型.本模型的太阳黑子活动区参量包括黑子群面积、黑子群的Mc Intosh分类、活动区日面经度延伸、可见黑子数和黑子群的磁分类.本文首先对上述参量进行了合适的属性编码并归一化建模所需数据集,然后利用主成分分析方法提取出主要特征,应用支持向量机方法建立了耀斑预报模型.最后,本文将该模型预报结果与其他预报模型的结果进行了对比,结果验证了结合主成分分析和支持向量机的太阳耀斑预报模型是一种有效的预报模型.     

时变线性/非线性结构参数识别及系统辨识方法研究进展

对线性时变结构系统参数识别方法进行了简要回顾, 总结了时频分析方法、时间序列分析方法以及子空间方法近几年国内外相关研究进展, 重点介绍了子空间方法用于时变结构系统模态参数识别方法相关研究成果. 介绍了用于非线性时变系统辨识的主要的神经网络方法, 以及基于自回归滑动平均模型的时间序列分析方法. 最后指出了该领域研究中存在的一些问题和今后的主要研究方向.     

太阳活动与人类灵感

太阳活动与地球气候的关系是众所周知的。比如太阳黑子有11年周期的活动规律。我国气象科学工作者发现我国旱、涝、寒年份也有明显的11年周期,它们出现在太阳黑子极大年附近,而太阳黑子极小年份往往出现大范围的多雨时期。研究还发现,在单数周期(11年)我国气候由冷转暖,而双数周期(22年)则由暖变冷。前苏联科学家们在用电子计算机整理历史气象观测资料时也发现,全球天气异常,有一个直径达几千公里的天气异常区沿地球表面逐年东移,发现天气异常区环绕地球一周是11年,即全球性天气异常有11年变化周期。     

基于相关系数的水文序列滑动周期识别方法

准确进行周期识别对于合理认识水文变异规律、开展中长期水文模拟预报、水安全评价等具有重要的意义.本文通过滑动改变周期长度和初相位,构造出多组模拟周期序列,并以相关系数作为模拟周期序列与原始序列拟合精度的判别指标,选择拟合程度最好的模拟周期作为最优周期识别结果,从而提出水文序列滑动周期识别方法.理论和公式推导表明:相关系数可表征水文序列中的周期波动程度,相关系数越大,说明拟合精度越高,对应的周期变异越显著.统计试验结果显示:相比于常用的周期识别方法,文中方法的周期识别效率更高,且在各因素影响下也最具稳定性和可靠性.最后,文中方法应用于澜沧江流域21个站的年降雨量序列进行周期识别,结果显示该流域的降雨周期存在多时间尺度特征,北部和中部的降雨周期长度较短,多数在2～5 a左右,而南部的降雨周期5～10 a居多,个别站点的周期长度达到了18 a.     

利用太阳周初期月黑子数上升率预报周峰值的检验

简要介绍了利用太阳活动周初期月平滑太阳黑子数(SSN)的上升率预报太阳周极大值的方法.利用回归方法计算太阳周初期24个月的月黑子数上升率,分析得到上升率与太阳活动周极大值的定量关系,依此对极大值的幅度做出预报.检验了作者在2000年发布的利用这个方法提前对第23周极大值做出的预报,其后与实际测量结果的比较表明预报与实际测量结果符合得较好,预报值的相对误差约为实测值的15.2%.同时本文重点介绍了利用该方法和国际上发布的新的V2.0版黑子序列对第22~24周的极大值统一进行的模拟预报,以检验该方法的有效性,结果表明对这3个活动周的模拟预报与实际测量结果符合得较好,预报误差分别约为实测值的10.6%,6.4%和15.2%.作者认为该预报方法具有一定的应用价值.     

太阳黑子相对数峰值幅度及时间的一种预测方法

介绍了一种预测估计太阳黑子相对数峰值的幅度及出现时间的方法．回归分析太阳活动周初期月黑子数的变化率与周峰值及上升段时间长度的关系，表明它们具有较高的相关性，变化率较大的活动周的峰值一般较大，而上升段的时间又往往较短．分析了第２３周初期约２ ａ间实测的黑子数，并依其变化率对该周作了预测估计．认为其黑子数月平滑值的峰值将可能是１３９.２±１８．８，上升段的时间长度约为（３．３１± ０．４２） ａ，即峰值将可能出现在 ２０００年春季前后，月均值的峰值将可能接近１７０．１±２２．９，上升段时间约为（３．４２±０．５６）ａ，即该峰值出现时间略晚于月平滑值的峰值出现时间．