基于小波的同态滤波算法处理太阳耀斑图像

近年来对太阳耀斑的研究受到多数研究人员的青睐,但是在观测时由于受到云物的遮挡,拍到的耀斑图片需要经过一定的处理才能被用作研究。该文首先将太阳耀斑图片转换为可读格式,构建了基于小波的同态滤波处理模型,经过处理后的图像去云效果良好,而且可以较好地保证图像原有样貌。     

太阳耀斑放能机制的讨论——评《太阳高能物理》

本文对《太阳高能物理》所表述的太阳耀斑流行理论作了讨论,给出一种新的太阳耀斑放能机制——"电子—离子束缚态及其引发核过程"模型。并指出太阳耀斑中存在两个独立过程,有～12.5keV(p-e-p～12.5keV)、～25keV(p-e-A ～25keV)、～25keV(d -e-d ～25keV)线发射和(d,d)聚变。对太阳耀斑的一些主要现象作了分析,给出了太阳耀斑中X射线和高能粒子与流行理论不同的产生机制。     

一种黑子特征自动提取的太阳耀斑模型

太阳耀斑是最剧烈的太阳爆发之一,太阳耀斑能够在几分钟内对空间环境产生影响,为了更好地应对太阳耀斑爆发的空间环境效应,本文提出一种基于自动特征提取方法的太阳耀斑预报模型.该模型以太阳黑子的连续谱观测图像为输入,利用卷积神经网络的自动图像特征提取能力,建立太阳耀斑预报模型.传统的以太阳黑子特征为输入的耀斑模型需要以黑子的McIntosh分型作为输入,黑子的McIntosh分型需要人为指定,效率低并且具有一定的主观性.通过实验比较,本文提出的耀斑预报模型比传统的以太阳黑子McIntosh分型为基础的预报模型具有更好的预报准确度.总之,本文提出的太阳耀斑预报模型能够自动提取太阳黑子图像的特征,具有更高的预报效率和准确率(在48 h M级耀斑预报中,基于深度学习方法的预报模型在耀斑报准率上比传统预报模型高3.7%,在非耀斑报准率上比传统预报模型高2.8%),是一种实用性较强的太阳耀斑预报模型.     

基于同态滤波和维纳滤波的太阳耀斑去云处理对比研究

对于太阳耀斑图像去云处理的研究,该文建立了基于同态滤波的去云模型以及基于维纳滤波的去云模型。通过两种模型分别处理图片,对比分析结果图后得出两种模型对太阳耀斑去云处理均有一定效果。但基于同态滤波的去云模型更适于太阳耀斑图片的去云处理,同时通过三维图像可以得出同态滤波去云效果最佳。     

RHESSI探测结果的重大科学意义

本文简单介绍了RHESSI的基本特点:高能量分辨率、高空间分辨率和高时间分辨率。论述了太阳耀斑放能机制之谜,“电子——离子束缚态及其引发核过程”(束缚态模型)对太阳耀斑放能机制的解释,RHESSI观测结果对太阳耀斑放能机制的检验。通过对太阳耀斑放能机制的分析,从而对黑洞、中子星、伽马爆等流行理论提出质疑。     

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.     

一种短波段电离层突然骚扰的连续监测设备

太阳耀斑爆发时将引起地球电离层的一系列突然扰动现象,称做电离层突然骚扰,即所谓的SID事件。由于这现事件严重地影响无线电通讯,同时,太阳耀斑爆发本身的机制也是太阳物理及日地物理中很重要的课题,需要对这些现象的形态学方面进行深入研究。因此,对耀斑及其伴随的各种现象的观测,记录监视及资料分析无论对国民经济以及基础天文和地球物理的研究都有着十分重要的意义。     

基于统计学习技术的太阳质子事件预报模型

结合太阳耀斑与日冕物质抛射参量作为预报因子建立太阳质子事件预报模型。描述太阳耀斑的三个特征参量包括耀斑峰值流量、持续时间和耀斑维度;太阳质子事件的三个特征参量分别为CME宽度、CME速度和测量位置角度。首先使用信息增益率评价各参量对质子事件发生的重要度,结果表明相比于耀斑峰值流量和持续时间,CME宽度和速度对质子事件发生具有更高的重要性。基于上述参量,应用线性Logistic回归方法建立质子事件预报模型。对模型进行检测并与只选用耀斑参量的预报模型的预报结果进行比较,结果显示采用耀斑结合CME参量的预报模型具有较高的预报准确率和较低的虚报率,尤其对于质子事件发生的报准率提高较多(67.5%上升到90%)。实验结果验证CME参量作为预报因子的有效性。     

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.     

基于Matlab的BP神经网络在太阳耀斑级别预测中的应用

太阳耀斑爆发与多种因素存在着非线性的关系,其中规律难以把握.选择时间变化长短,工作频率,路径大圆距离,VLF传播相位变化偏移量4个与太阳耀斑级别预测密切相关的重要因素,构建了BP神经网络模型;然后利用Matlab工具箱对网络模型进行系统仿真与多次训练,使网络的预测输出不断逼近期望输出,实现对太阳耀斑级别的预测,通过结果误差分析,表明这种方法具有有效性与可行性.     

甚低频电磁波方法预报地磁暴

通过观察甚低频电磁波的相位变化,预测太阳耀斑的级别.当太阳耀斑爆发时,太阳表面首先会发出大量电磁辐射(主要是X射线),甚低频电磁波能很好地感应到此辐射;其次还喷射出大量带电低能粒子流,这会引起地磁暴,且通常在耀斑爆发1~2d之后到达地球.给出了一个预报地磁暴的实例.两事件的时间间隔约为28h,太阳风的速度约为1 484.1km/s.     

日冕物质抛射与太阳耀斑的时序关系分析

日冕物质抛射表现为在短时间内快速地由日冕向外抛射出大量等离子体物质,这些物质进入星际空间,特别是日地空间,会对日地空间的磁场分布造成影响。采用自1996年1月3日至2009年7月31日的太阳耀斑和日冕物质抛射的样本,对日冕物质抛射和耀斑的时序关系进行分时间窗口统计研究。结果表明对于耀斑而言,日冕物质抛射与其有密切的时序关系且耀斑级别越大时序关系越密切。而对于日冕物质抛射而言,耀斑与其没有密切的时序关系,这可能是所选取的样本中包含大量太阳背面日冕物质抛射所致。这一结论可以用于日冕物质抛射预报。     

超级太阳黑子频繁爆发 体积庞大获隆兽之称

美国宇航局科学家宣称,一颗让地球变成小不点的巨大太阳黑子在太阳表面移动的时候爆发了一系列强烈的太阳耀斑。     

太阳风的能谱

本文根据卫星提供的太阳风实验资料,将太阳风中的质子流作为极低能宇宙线,则能得出0.4—4kev的质子积分通量-动能曲线,使低能宇宙线能谱向前推进二个量级。所得太阳风能谱亦呈幂律谱。具有双幂规律,在～1kev处发生转折,与低能太阳宇宙线能谱极为类似,且幂指数亦相近。太阳风来源于日冕层的蒸发和加速。而低能太阳宇宙线则起自耀斑的爆发,它们之间有一定的联系。通过能量分析,为研究太阳耀斑及日冕磁场等提供了一些信息。     

太阳耀斑爆发对我国夏季雷暴活动的影响

本文研究了我国１８５个气象测站１９７１～１９８０年夏季雷暴活动频数对２级以上太阳耀斑的影响。江、浙、皖、赣一带耀斑爆发后雷暴平均频数比爆发前提高（４０～４３）％；而华北地区和东北地区则降低（１９～３１）％。经Ｓｔｕｄｅｎｔ－ｔ检验，耀斑爆发前后雷暴频数平均值的差异显著性分别通过了优于１０－５、５×１００３及１０－４的置信度检验．     

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.     

太阳的立体观测

本文分析了太阳物理研究的核心问题以及观测需求的发展趋势,阐述了对于太阳的立体探测尤其是太阳磁场的立体观测在科学上的必要性,预期了这样的观测对太阳物理研究将产生的重大影响.并同时介绍了我国太阳物理界所达成的未来(2035/2050)太阳活动立体探测计划,该计划将围绕三位一体的立体探测展开,即立体观测太阳磁场、立体观测太阳高能辐射、立体多波段观测太阳耀斑三维结构和日冕物质抛射等.     

太阳耀斑中单能X射线源发射（Ⅰ）

本文用大量天文观测数据，在太阳耀斑中存在来自ｐ－ｅ－ｐ过程的单能。的Ｘ射线源发射。     

京津冀地区闪电计数对太阳耀斑爆发的响应

研究 1989～ 1994年间夏季前后 170个 2级以上太阳耀斑对高时空分辨率的LLP80 -0 2型闪电定位系统在此期间于京津冀地区所测的 2 2 732 6个闪电活动的中短期影响 .发现在所覆盖的 6 0 0km× 6 0 0km区域内 ,在河北中西部至渤海湾地区一带闪电次数存在几百公里尺度的负响应区 ,在河北中部的负响应区其差异显著性优于 5× 10 - 3.这一结果表明在此地区太阳耀斑爆发后雷暴活动减弱现象可能是稳定的客观事实 .它对太阳活动影响短期天气的传统机理提出了新的挑战 ,也为进一步的研究提供了新的事实根据 .     

太阳第23活动周爆发现象的自组织临界特征

通过对太阳第23活动周爆发现象的统计分析,研究了耀斑和日冕物质抛射(CME)的频数分布.数据涵盖了1996年1月到2008年12月GOES卫星观测到的23728个软X射线耀斑,以及SOHO/LASCO观测到的14017个CME.得到了耀斑的峰值流量、持续时间、等待时间的频数分布,以及CME的动能和等待时间的频数分布,发现这些参量的频数分布都符合自组织临界(Self-Organized Criticality,SOC)过程的预期.其中峰值流量、持续时间、能量的幂律分布可以用一个基于分形耗散的SOC模型来解释,而等待时间分布则可以用一个非稳态的泊松过程来解释.