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.     

太阳活动与地球表面温度变化的周期性和相关性

基于太阳黑子历史数据、太阳总辐照(TSI)重构数据和实测地球表面平均温度数据(全球、陆地、海洋),利用小波分析和交叉相关分析等方法,考察了太阳活动和地表温度变化在数百年时间尺度上的周期性及相关性.主要结果有:(1)在所考察的时间范围内,太阳活动(包括黑子和太阳总辐照)存在4个置信度高于95%(白噪声)的主周期变化,分别为11 a周期、50 a周期、世纪周期和双世纪周期,全球温度存在64.3 a的主周期变化,接近太阳活动的50 a周期;(2)太阳活动与全球温度变化具有22,50 a的显著共振周期;(3)太阳活动与地表温度长期变化的相关性高于其短期变化的相关性,以黑子为例,它与地表温度年均值的相关系数为0.31~0.35,11 a滑动平均值相关系数为0.58~0.70,22 a滑动平均值相关系数为0.64~0.78,太阳总辐照与地表温度的相关性高于黑子与地表温度的相关性;(4)太阳活动在近100年里有明显增强,它与全球温度(包括陆地、海洋)近100年的升温是一致的,太阳活动与海洋温度的相关性略高于太阳活动与陆地温度的相关性.这些结果表明,太阳活动在百年时间尺度上对于地表温度的变化具有不可忽略的影响.     

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.     

太阳黑子相对数变化的小波分析

利用小波变换方法分析了1749－2000年间的太阳黑子相对数月平滑值的时间序列,结果表明太阳黑子相对数变化的主要周期分量,除了人们研究过的约11a的周期具有时变性,其他如数十年的及世纪周期等,也都具有时变的特征,由于一些主要的周期分量存在一定的时变性,使太阳黑子相对数时间序列的变化呈现极为复杂的特征,并增加了对其未来变化做准确预报的困难,深入研究主要的周期分量的时变特征和引起时变的物理机制,对改善太阳黑子相对数预报的精度,尤其是深刻认识太阳黑子相对数变化的过程,将具有积极的意义。     

大型太阳黑子群喷发光气体“瀑布”

太阳过渡区和日冕探测器（TRACE）首次拍摄到分布在太阳表面的壮观太阳黑子群。图像中靠近“地平线”清晰可见的明亮区域是AR9169，是近期太阳周期的太阳黑子群。图中相对寒冷黑暗区域的温度达到数千摄氏度，而在太阳黑子周围最明亮的发光气体流温度超过100万摄氏度。     

太阳究竟怎么了?

太阳黑子一直来来去去,然而,最近它们似乎失去了踪影。几个世纪以来,天文学家一直记录着出现在太阳表面上的黑子:它们可以持续存在数天、数周或者数月的时间;而正是这些记录让我们知道了太阳黑子数有着大约11年的循环周期。     

现代黑子观测的太阳黑子活动的周期性

黑子数、黑子面积数和黑子单元面积数表征太阳黑子活动. 对这三个指数的1874年5月至2004年5月的每月平均值进行小波分析来研究现代黑子观测的太阳黑子活动的周期性, 详细分析了它们的总功率谱和局部功率谱, 并考虑了结果的统计意义. 主要结果为: (1) 黑子数和黑子面积数的局部小波功率谱很相像, 这表明黑子数和黑子面积数的周期性是很相似的. 黑子单元面积数的局部功率谱和上述二者的局部功率谱较相似, 但细节更丰富. (2) 黑子活动的主要周期有三个, 一是约为10.6年(黑子单元面积数的周期略高, 为10.9年), 这个周期在所考虑的时间范围内都是统计上有意义的, 另两个可能的周期是约为31年的周期和约为42年的周期, 它们的总功率谱的置信度低于95%, 但高于平均红噪声谱. 其他周期是没有统计意义的. (3) 这三个周期的局部功率在所考虑时间范围的后期高于早期. (4) 太阳黑子活动的周期性在这三个量的表现为, 总功率谱和局部功率谱均三者大体相似、细节上有差别.     

青海南部高原圆柏年轮指示的近500年来气候变化

根据采自青海南部高原曲麻莱、治多地区树木年轮样本, 建立了该地区高原树木年轮年表序列. 通过响应函数计算得出, 该年表对高原春季(4~6月)的气温和降水量反映敏感, 定义了湿润指数, 重建了高原春季湿润指数序列, 并应用交叉检验方法对校准方程进行了检验, 证明重建方程稳定. 通过分析发现, 在重建的453年中, 显著的干旱时段有6个, 即1592~1610, 1649~1665, 1687~1697, 1740~1750, 1818~1829和1918~1933年; 显著的湿润时期有5个, 即1669~1682, 1700~1709, 1800~1814, 1898~1909和1935~1950年. 周期分析结果表明, 重建序列具有60.4和50.3的长周期, 11年左右太阳周期和8, 6和4年左右的短周期.     

新一轮太阳活动周期到来

美国国家海洋大气局日前宣布,太阳黑子活动显示,新一轮为期11年的太阳活动周期已经到来,新周期内的第一个太阳黑子出现在太阳的北半球。而随着太阳黑子活动加剧,太阳风暴将在未来数年逐年增加,届时,全球的电力系统、军用和民用航空通信、全球定位系统信号,甚至手机和银行自动取款机都可能受到干扰。     

第23太阳周的极大是否已经出现?

将太阳黑子数月均平滑值和导出平滑值的月均值对平滑值的偏离值组成的一个复合量,作为描述太阳周黑子活动的指标,基于相似周的概念,发展了一种在太阳活动极大附近预先判断太阳周中太阳黑子数峰值是否已经出现的方法。用该方法判断出第23周的峰应出现在2000年4－8月之间,即本太阳周之峰已经出现,第23周现在正进入下降期。     

太阳射电爆发准周期脉动的研究概况

太阳射电爆发是太阳耀在无线电波段的一种表现，并相当敏感地反映了耀斑的能量释放过程。本文系统全面地综述了这一个领域的研究概况。     

曲靖地区电离层准6日扰动与MLT大气行星波的相关性

利用曲靖地区(25.6°N,103.8°E)2008年9～11月共2个月的MF雷达风场数据和电离层垂直探测数据,分析了中层低热层(MLT)大气行星波,电离层Es和F层的准6日行星波状扰动特性.结果表明,电离层foEs的准6日行星波状扰动与MLT大气纬向风场中的准6日行星波存在紧密相关性,后者通过调制半日潮汐间接影响Es层.电离层F区未出现显著的准6日行星波状扰动.这些结果提供了大气行星波与电离层Es层相互耦合的实验证据,加深了对我国低纬地区电离层空间天气扰动特性的认识.     

面向下一代光伏产业的硅太阳电池研究新进展*

以晶体硅为代表的第一代太阳电池和以非晶硅薄膜为代表的第二代薄膜太阳电池目前是光伏市场主流。第三代纳米结构太阳电池研发目标是在维持现有第二代薄膜电池沉积技术的经济性和环保性基础上显著提高电池性能及稳定性,进一步降低太阳电池的价格至每瓦0.5美元,甚至0.2美元及更低。笔者将简要综述近年来国际上面向下一代光伏产业的硅太阳电池研究新进展,内容集中在纳米硅薄膜叠层太阳电池、硅纳米线（包括轴向、径向和单根）太阳电池和基于多重激子效应的纳米硅热载流子太阳电池等三个方面。     

光纤通信技术发展现状及日常维护

光纤通信因其具有损耗低、传输频带宽等优点,发展非常迅速。目前,已经进入邮电、广播、电力、石油和军事通信等各领域。近年来,光纤通信得到了长足的发展,大幅提高了通信能力。文章将对此及光传输设备的维护做简单的论述。     

超疏水表面微液滴的电致振动

微流体控制技术在生物、化学、微机械等领域具有广阔的应用前景.微液滴作为微流体的一种表现形式,其运动形态与控制技术已经成为最热门的研究领域之一.本文以铜基十四酸铜表面(具有二级粗糙结构的超疏水表面)为基底,首先研究了微液滴在直流电场下的电湿润现象,其次研究了交流电场下微液滴的电致振动特性,然后讨论并分析了外加电场频率、电压幅值、液滴体积等因素对液滴振动特性的影响.     

太阳能驱动二氧化碳转化

利用太阳能驱动二氧化碳（CO₂）转化有利于节能减排、缓解温室效应和解决能源短缺问题，为构建可持续发展的社会提供了光明的前景，但目前仍存在二氧化碳转化率较低、产物选择性较差等问题。文章综述了当前研究较为热门的光催 化转化、光热转化、光电协同转化和生物技术转化的反应原理、基本步骤以及催化剂类型，重点介绍了在提高二氧化碳转 化效率和反应选择性方面进行的催化剂改良、生物转化途径改进，最后对未来太阳能驱动二氧化碳转化技术进行了展望。     

太阳活动对地球气候的影响

太阳辐射是地球系统的能量来源,是气候形成和演变的根本驱动力。在千年以上的长时间尺度上,达到地球的太阳辐射变化与地球气候有密切的关系。但在百年和百年以下的时间尺度上,人们尚不清楚太阳活动对气候是否有明显的影响。太阳活动可能通过多种路径影响地球气候,过程极为复杂。气候系统对太阳外强迫的响应又具有非线性特征,造成了太阳活动变化对气候的影响存在很大的不确定性。文章梳理和归纳总结了太阳活动影响地球气候的最近研究工作,在年际和年代际尺度上讨论了太阳活动变化对地球气候影响的关键因子和可能途径,以及气候系统对太阳活动变化响应的敏感地区和关键环节。     

2009年7月22日日全食的日冕结构

日冕是太阳的外层大气,其高温等离子体外流而形成太阳风,又发射很强的紫外和X射线辐射,日冕活动严重地影响日地空间环境.日冕结构与太阳活动有密切联系.2009年7月22日发生21世纪最壮观的日全食,是观测研究日冕的良机,但由于全食带地区大多阴雨而受挫,幸好在个别天气好的地方可拍摄到高质量的日冕数码像.本文选取其中部分像,进行数字图像处理,结合SOHO卫星LASCOC2所观测的当天的外冕图像进行分析,揭示日冕的一些结构,得到日冕两极和赤道的亮度径向平滑分布.2009年是第24个太阳活动周期的开始年,虽然太阳活动水平仍较低,但比去年的极小期活跃得多,日冕结构有较明显的变化,不仅显示赤道区比两极区延展,即使东西赤道区和南北极区也有较大差别.赤道东侧的冕流,尤其赤道北的大冕流很显著,南极区比北极区的冕羽由更多的极射线组成.日冕赤道区和极区的亮度径向分布接近于去年的太阳活动极小,但赤道东西方向的亮度分布差别较去年小,南极与北极方向的差别也较小.这些日冕特征也显示在日冕等亮度图上.     

小波框架的齐次逼近性质

文章先给出了两个Banach空间,它们中的函数对于满足一定条件的参数序列能产生小波框架,并且在参数和生成元函数有微小扰动的情况下仍然为小波框架。后在前文的基础上放宽了函数属于F1(R)的充分条件。一步,F0(R)中的生成元产生的小波框架满足强齐次逼近条件,也就是函数的小波框架展开式的逼近率在它进行伸缩平移以后是不变的。     

日全食——日冕的观测研究

日全食是观测日冕的最佳机会。壮观的日冕显示复杂的形态结构和活动现象。日冕发射很强的紫外线和X射线,高温物质不断外流而形成“太阳风”,还常发生强烈的“日冕物质抛射事件”。日冕活动严重地影响空间环境和太空天气,因此日冕的观测研究成为对航天和地球有意义的热门领域。