同1972年5—6月的太阳质子事件有关的大黑子群分析

我们分析了1972年5月25日—6月5日过日面的黑子群(McMath活动区编号11895)的形态,目的在于寻找导致耀斑爆发的因素,以便提高太阳活动预报的水平,从而较准确地预报宇航安全期和短波通讯,突然骚扰,并且为耀斑等太阳活动现象机制的研究提供线索。 我们发现本黑子群形态的主要特点是前导黑子的旋转、分裂和自行,并且前导黑子呈现的δ磁结构在黑子群过日面期间一直存在。这黑子群的复杂的磁结构可能是本活动区一系列剧烈活动的主要原因。 黑子形态的上述剧烈变化与耀斑爆发在时间上和空间上有较好的相关性。 本活动区引起的质子耀斑和质子事件发生前,黑子形态的主要特征是前异黑子的旋转和分裂,并有部分旋涡半影结构。磁场结构的特点是黑子群磁极性排列的倒置、δ磁结构的存在和磁场梯度的剧烈变化。这表明质子耀斑和质子事件的发生同这些现象有一定的物理联系。 5月29日以后,前导黑子的逆时针旋转,可能主要是由于不对称半影使黑子自行的结果。     

基于RBF人工神经网络的X级以上太阳耀斑预报研究

采用第23太阳活动周X级以上耀斑的数据,通过回归分析、Gauss拟合和RBF人工神经网络等方法对X级以上耀斑进行预报研究.结果表明,将黑子群的位置、卡灵顿经度、耀斑爆发时间与黑子群达到最大面积的时间关系、每7d黑子群的最大面积、太阳耀斑流量的积分值、CME速度和F10.7射电流量7个预报因子作为参量对RBF人工神经网络预报模型进行训练,训练后建立的RBF模型的输出结果和训练数据的相关系数高达98%,对耀斑强度的预报结果与观测结果的误差在0.5以内,预报模型符合耀斑短期预报的要求.     

太阳活动区参量与太阳耀斑和太阳质子事件的相关性统计分析

太阳黑子活动区与太阳耀斑和太阳质子事件的发生有紧密的关系.选取活动区特征参量包括太阳黑子群面积,磁分类,McIntosh分类,10 cm射电流量,统计和耀斑发生的产率关系;还统计了太阳活动区的位置,软X射线通量和质子事件的产率关系.对于磁分类,McIntosh分类的每一种分类类型计算了耀斑产率,对黑子群面积和10 cm射电流量和软X射线通量用函数拟合了它们和太阳耀斑和太阳质子事件的产率关系.对活动区位置采用了分段统计质子事件产率的方法.统计结果显示我们选取的活动区特征参量与太阳耀斑和质子事件有较强的相关性.统计结果可作为以后建立太阳耀斑,太阳质子事件预报模型中预报因子的选取的基础.     

应用数据挖掘技术的短期太阳耀斑预报模型

为了进一步探讨太阳耀斑与太阳黑子参量的关系,本文采集了大规模的活动区黑子数据,统计其与耀斑发生的产率关系,应用得到的拟和公式对原始数据计算得到规范化后的数据集.在此基础上使用数据挖掘技术对黑子耀斑数据建立决策树模型和建立分类规则,具体描述了黑子数据和太阳耀斑之间的相关性.最后应用这两种技术对活动区未来48h是否爆发耀斑给出了预报,预报结果具有较高的准确率和较低的虚报率.     

第22太阳活动周软X射线耀斑的统计研究

根据GOES卫星资料 (1～ 8 ) ,统计了第 2 2太阳活动周 (1986 .9～ 1996 .10 )软X射线耀斑数 ,共计 2 0 930个耀斑 ,其中X级最少 ,不到 1% ;M级为 10 % ;C级最多 ,约占 6 0 % .统计发现 ,此活动周有两个峰 ,分别在 1989年和 1991年 ,1989年平均耀斑指数为 4 2 7,1991年为 4 6 8;C、M及X级耀斑数在活动周的上升期迅速增大 ,两年多时间就达到极大 ;而下降期缓慢减小 ,长达 4年多 ;耀斑发生率随软X射线峰值流量的变化呈幂律谱分布 ,谱指数为 - 2 .135 ,相关系数为- 0 .987;小耀斑易受背景影响 ,B级耀斑以及C级耀斑中的较小者在峰年及其前后往往湮没在背景中 ,无法辨别 .还发现X射线耀斑的光学对应体 (Hα耀斑 )与X射线耀斑的比率随X射线耀斑级别的增高而增大 ,X级的光学对应体达 94 % ,M级为 83% ,C级为 6 3% ,B级只有 30 % .     

异常的第24太阳活动周——新千年的第一个完整的太阳活动周

介绍自2007年下半年到现在的非常低的太阳活动状况:无黑子活动天数为16太阳活动周以来最多,不排除24周的无黑子天数是现代黑子周内最多的可能;高纬度(35°)黑子的纬度为12周最低;从2003年11月～2008年9月,较高纬度(20°)每月没有黑子或只有1个黑子,共计持续了58个月,也为12周以来第一次观测到;太阳风速度、太阳风压、10cm电磁波辐射、太阳极区磁场、太阳总光度辐射等参量都为有观测资料以来的最低.对于这种极低太阳活动的现象,介绍了从当前的日震观测给予的解释、也从Gleissberg周期的长尺度、超长太阳活动周期尺度给予了解释.依据目前的观测,我们确定24黑子活动周于2008年11月开始.综合多种经典太阳活动预报方法给出的对24周太阳活动水平的预报,以及美国国家航空航天局和美国国家海洋大气局对24周的未来发展趋势的预报,认为24周太阳活动水平估计比23周将要弱30%左右.异常的24太阳活动周为太阳物理和日地关系物理研究带来机遇.     

1971年1月质子耀斑活动区的演化

1971年1月质子耀斑活动区(McMath 11128)是第20太阳活动周的重要活动区之一,在1月24日产生了3B级大质子耀斑,该耀斑的位置为18°N,49°W。这次耀斑爆发是由相隔10分钟的两个闪相爆发组成。观测到了日冕冲击波,两个激波的传播方向是正交的。伴随有0.5—3(?)的硬X射线爆发,喷出大量高能质子和电子。在耀斑爆发结束(23~n47~m)后,日象仪观测到源有类喷状结构。     

太阳活动对中国近东西向断层8级大地震的可能触发

研究了发生在中国及蒙古国西部地区Ms≥8的大地震与太阳活动的关系, 发现在东西向和近东西向断层上的地震, 发生时间多处在太阳活动的峰年附近, 而其他方向断层上的大地震多数不在太阳活动的峰期附近. 作者认为产生这种现象的原因可能是因为太阳活动峰年附近出现较多磁暴, 引起的地磁场异常变化在近东西向孕震断层面上产生涡电流对岩石加热, 降低了岩石的耐剪强度和静摩擦极限, 从而使已孕育的大地震容易发生.     

美国阿拉斯加州Ms≥6.5地震活动规律及趋势判断

利用可公度法、蝴蝶结构图法、可公度结构系和震中的时空迁移方向等对近70年以来美国阿拉斯加州Ms≥6.5地震的时空趋势进行了分析,并结合太阳活动(黑子、耀斑)的周期频率探讨了该地发生地震的机理.结果表明,(1)2019年和2023年阿拉斯加州发生Ms≥6.5地震的信号最强.(2)结合以往地震发生的空间特征,未来地震发生在56°N以南、159°W以西地区的可能性最大.(3)下一次地震发生在太阳黑子活动第24周期的下降段及太阳耀斑活动下降段的下半段内的可能性最大.本研究对防灾减灾及可公度方法案例验证具有一定的价值.     

各类别耀斑对人体的不同效应初探

对各种不同性质、不同级别、不同日面位置及不同时间的耀斑与婴儿出生率变化关系的分析，显示出不同耀斑对人体影响的不同。各级Hα耀斑、质子耀斑的当日效应都很明显，这反映了人体对耀斑电磁辐射和高能粒子辐射的敏感性，耀斑耀发后的第2－5d还有一个出生率高峰，能量越大的耀斑，这个峰出现得越早，这与低能离子云到达地球的时间相符。太阳活动低谷年爆发的1b,1n级Hα耀斑和C级X射线耀斑等低能量耀斑地人体的影响也不能忽视。     

应用机器学习方法的太阳质子事件短期预报模型

本文选取三个描述太阳活动区磁场复杂性和非势性的特征物理量纵向磁场最大水平梯度｜△↓-hBz｜m,强梯度中性线长度L,孤立奇点数目η.对这三个参量统计计算后结果作为预报因子,应用支持向量机作为预报方法建立一个基于磁场特征物理量的太阳质子事件短期预报模型,该模型可以预报活动区未来24小时是否爆发太阳质子事件.2002和2003年连续两年的样本检测并和基于传统预报因子的模型进行了比对,结果显示预报模型具有较高的准确率和较低的虚报率,从而验证了太阳光球磁场参量作为太阳质子事件预报因子的有效性.     

Where do flare ribbons stop?

The standard flare model,which was proposed based on observations and magnetohydrodynamic theory,can successfully explain many observational features of solar flares.However,this model is just a framework,with many details awaiting to be filled in, including how reconnection is triggered.In this paper,we address an unanswered question:where do flare ribbons stop?With the data analysis of the 2003 May 29 flare event,we tentatively confirmed our conjecture that flare ribbons finally stop at the intersection of separatrices(or quasi-separatrix layer in a general case)with the solar surface.Once verified,such a conjecture can be used to predict the final size and even the lifetime of solar flares.     

The correlation of flare’s location on solar disc and the sudden increase of total electron content

The correlation of flare's location on solar disc with the value of sudden increase of total electron content is analyzed with flare's parameters observed by GOES satellite from 1997 to 1999 and total electron content derived from GPS data observed by international GPS Service for Geodynamics. It is found that, besides the flare's maximum X-ray flux, flare's location on solar disc has some relation with the value of SITEC during the flare. The ionospheric response to a flare with a smaller maximum X-ray flux and nearer angular distance to the Sun's central meridian line may be stronger than that of the flare with a larger maximum X-ray flux and far angular distance. To the flares with the same class of maximum X-ray flux, the nearer the angular distance to the Sun's meridian, the stronger the ionospheric response.     

定量的太阳活动预报参数研究

Chumak[1987]提出来一个结构参数（文中称为有效距离参数）来定量地描述活动区磁场两极之间相互远离或者相互靠近的程度。这个参数将为定量研究活动区詹场位型演化研究，以及定量研究活动区磁场住型与太阳耀斑，日冕物质抛射等太阳活动的关系等开辟新的思路，Chumak，张洪起和郭娟对于这个参数的研究和应用做了一些研究工作，但是目前对这含参数的应用还不是很多。该文通过实际应用验缸有效距离参数探讨定量太阳活动预报参数的应用。我们将用有效距离参数，总磁通和磁倾角三个参数综合的定量的研究2011年2月15日一次X2.2级耀斑事件的演化情况。     

Long-term variations of solar activity

Using the Lomb-Scargle periodogram we analyzed two sunspot series: the one over the past 11000 years at the 10-year interval based upon the survey data of 14C concentration in tree-rings, recon- structed by Solanki et al.; and the sunspot number over the past 7000 years, derived from geomagnetic variations by Usoskin et al. We found the periods and quasi-periods in solar activity, such as about 225, 352, 441, 522 and 561 a, and near 1000 and 2000 a. An approach of wavelet transform was applied to check the two sunspot time series, with emphasis on investigating time-varying characteristics in the long-term fluctuations of solar activity. The results show that the lengths and amplitudes of the periods have changed with time, and large variations have taken place during some periods.