急始型磁暴特性及其与耀斑的关系

根据1936—1962年佘山地磁台磁照图,选出141个典型的急始型(SC)磁暴,其中强主相、弱主相和无主相磁暴分别为45个、42个、54个。利用耀斑和1V型射电暴等资料证认出对应的耀斑。用统计方法研究了三类磁暴及对应耀斑的统计特性。估计了耀斑抛射的微粒流的特性。用相关分析研究了磁暴特性同耀斑和微粒流特性的关系。本文得到的主要结论是: 1.产生强主相SC磁暴的耀斑较强,主要集中在日面中心经圈附近;产生弱主相和无主相SC磁暴的耀斑较弱,前者沿日面的分布有明显的东西不对称性,后者沿日面的分布比较均匀。 2.磁暴主相的形成同微粒流的速度关系密切,但同微粒流密度的关系不大。平均而言,SC磁暴对应微粒流前锋处的密度是10—40质子/厘米~3。 3.SC磁暴对应微粒流的抛射角约为120°±(20°—30°),总动能的下限为10~(27)—10~(28)尔格。 4.磁暴时ap和Kp的极大值ap_(max)和Kp_(max)同微粒流速度v关系密切,而磁暴主相极大振幅ΔH_(max)同v的关系却很不密切。 5.太阳的磁赤纬(卽日下点的地磁纬度)对磁暴的强弱和类型都有影响,可能主要影响强弱。     

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.     

耀斑、200MHZ射电爆发和地磁暴

本文对伴随二级以上耀斑持续时间大干10分钟的200MHz射电爆发和地磁暴的相关进行了较为深入地分析计算和讨论。结果表明,二者的相关比率为80％;地磁暴开始时间相对200MHz射电爆发开始时间的时延τ和射电爆发的平均能量E呈负相关,相关系数r=-0.529,显著水平95％,回归方程的置信水平95％;磁暴主相极大变幅ΔH限E呈正相关,r=0.714,显著水平99％,予报方程的置信水平99％。由此对地磁暴开始时间、主相极大变幅的予报问题进行了尝试,并对予报实际效果进行了检验。     

146MHz C型爆发与地磁暴

鉴于地球轨道附近的行星际激波特性取决于太阳爆发事件的持续时间,选取了持续时间大于10分钟的146M_(HZ) C型爆发,分析了它们与地磁暴的相关性质,并探讨了由此予测地磁暴的可能性。结果表明,用这样选择的太阳事件予报地磁暴,跟Stonchoker同时参考H_a耀斑、Ⅳ型射电爆发以及200M(HZ)爆发的予报方案相比,可达到相近的水平。由于选择事件的依据不同,两者所用的统计性质不尽相同。     

磁暴非线性起源的四种孤子机制

引起磁暴的主要原因是太阳耀斑等产生的太阳风,本文基于磁暴起源的非线性机制,讨论了四种孤子模型：1．已知的Alfven波及相应的变形kd方程。2．Langmuir波及其方程与相关的非线性Schrodinger方程。3．一般的离子声波和磁流体动力学波的kdV方程。4．太阳风粒子密度的非线性Dirac方程,各种原因导致的这些方程都有孤子解。它们的起因和脉冲性可以为磁暴的预报提供一种理论基础。     

2003年10月与11月两次主要日冕物质抛射事件的空间天气效应比较

研究了分别发生在2003年10月28日和2003年11月18日的两次相似的强烈日冕物质抛射(CME)事件.通过比较这两次CME事件以及它们的行星际响应,分析了其伴随的两种主要空间天气效应:太阳高能粒子事件和地磁暴.这两次CME事件均伴随有一个强耀斑和一次暗条爆发,并且之前都有一个较弱的CME从同一源区产生.第一个CME事件引起了一次极大的太阳高能粒子事件,而第二个则没有引起明显的太阳高能粒子事件.这两次CME事件均引起了大的地磁暴,且第二个CME所引起的地磁暴比第一个CME所引起的地磁暴更强.通过比较分析这两次CME事件,以及与之相关的活动现象和对应的行星际磁云(MC),讨论了这两次CME引起不同空间天气效应的原因:形成不同强度的太阳高能粒子事件在于CME爆发过程中的能量释放率在这两次事件中显著不同,而地磁暴强度的差异则是由行星际MC轴的方向以及MC经过地球时的相对位置不同造成的.     

Hα耀斑爆发与婴儿出生率

对11年的Hα耀斑与婴儿出生资料的统计分析表明，耀斑对婴儿出生有明显的影响，太阳活动平稳年白日爆发的耀斑的当是爆发后的第3－5日，出生率明显增加，而太阳活动高峰年耀斑对出生率的影响却没有表现出来，该文对这个结果的物理机制进行了讨论。     

磁暴对夜间中低电离层影响的数值模拟

从电子连续方程、电子运动方程以及离子运动方程出发,选用IRI-90电子浓度为磁暴初始时的浓度,并采用HEDIN-90剪切时变中性风模式,对中低纬电离层F层在磁暴期间的变化形态进行了数值模拟研究.模拟结果表明:磁暴会引起电离层产生不同程度的扰动,在磁暴时存在的东西方向电场的作用下,电离层F层峰产生垂直漂移.不同情况的模拟表明:不同强度的暴时电场会对电离层F层产生不同的影响,并且纬度越低F层受暴时电场的影响越大,这与磁暴期间观测到的电波实验现象一致.     

电离层对耀斑响应的GPS观测研究

利用1997～1999年全球日地电离层观测卫星的耀斑观测资料以及全球定位系统(GPS)网的观测资料,对不同级别耀斑爆发期间的电离层总电子含量(TEC)随时间的变化特点、TEC增幅及其与X射线最大辐射通量之间的关系进行了研究.利用缓变型耀斑爆发期间的GPS观测数据,分析了电离层对此类耀斑的响应特点.     

电离层对耀斑响应的GPS观察研究

利用1997－1999年全球日地电离层观测卫星的耀斑观测资料以及全球定位系统（GPS）网的观测资料，对不同级别耀斑爆发期间的电离层总电子含量（TEC）随时间的变化特点,TEC增幅及其与X射线最大辐射通量之间的关系进行了研究，利用缓变型耀斑爆发期间的GPS观测数据，分析了电离层对此类耀斑的响应特点。     

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。     

油气管网与电网的地磁暴干扰机理比较研究

地磁暴是由太阳风暴冲击地球磁层引起的地磁场剧烈扰动。地磁暴会对地面人工技术系统形成危害,威胁技术系统的安全;其中,规模庞大的油气管网和电网最容易受到影响。首次对油气管道和电网的地磁暴干扰机理进行了深入的比较研究,获得了重要研究结论。电网与油气管网地磁暴效应都起源于空间天气对地球磁层-电离层的影响,作用于特定对象上由不同作用原理产生不同干扰。油气管网主要产生PSP及GIC,而电网仅有GIC的影响。根据作用原理不同,二者建模计算各异。通过分析特定事件、原理分析以及建模计算,对油气管道和电网地磁暴的干扰机理进行比较研究,首次阐明油气管网地磁暴干扰机理,为油气管网地磁暴效应特征研究以及地磁暴灾害防治提供了重要依据。     

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。     

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。     

非磁暴期间银河宇宙线强度的小波分析

利用小波分析分析了非磁暴期间几种情况下宇宙线强度的变化,结果表明,只有行星际较平静时银河宇宙线强度的周日变化才比较明显和稳定.不同年份,地磁静日银河宇宙线日波峰值取值的地方时可能不同.当行星际出现扰动但没有出现磁暴时,银河宇宙线的日波也会出现变化,即日波幅度会出现减弱或增强,因此,仅利用银河宇宙线的日波变化情况不能作为地磁暴前兆的判据,只能作为行星际扰动的判据.     

太阳耀斑发现反物质

太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动。美国航空航天局研究人员利用高能太阳分光镜成像卫星,于2002年7月23日拍摄到了太阳耀斑的图像。研究人员发现,这次太阳耀斑产生了大约半公斤反物质。     

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。     

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．     

巨烈磁暴对全球GNSS观测信号的影响

介绍了一种GNSS L₁和L₂信号及测距码失锁率统计计算方法,并考察了不同卫星高度角对失锁率计算结果的影响.利用全球GNSS观测数据,分析了第23太阳活动周发生的两次巨烈磁暴期间GNSS观测信号的质量.结果表明:巨烈磁暴发生期间GNSS L₁和L₂信号及P₁和P₂码失锁率较平静日均显著增加,信号失锁主要发生在磁暴主相及恢复相前期.L₂失锁率明显高于L₁且失锁持续时间更长,表明L₂比L₁更易受到磁暴影响.GNSS 信号失锁率与磁暴指数SYM-H的高相关性表明信号失锁率的异常增加由巨烈磁暴所驱动.研究成果可为我国北斗卫星导航系统全球信号质量评估提供方法支持.     

1972年8月太阳活动区的米波特征

1972年8月,在日面上出现了一个质子耀斑活动区,北京天文台黑子编号为1972年238号(Mc Math 11976活动区)。在这个活动区过日面期间,产生了一系列大耀斑,其中有四个质子耀斑,分别发生在8月2日、2日、4日和7日,见表1。由于我国所处的地理经度的原因,我国观测到其中的两个质子耀斑。伴随质子耀斑产生了很强的射电爆发。这些质子耀微喷出了大量的高能粒子,发出了强烈的X射线及紫外线等。这些高能粒子辐射和电磁波辐射引起了一系列空间物理和地球物理效应。在近地空间测到了很强的质子流,按斯马