太阳磁场的周期性及与太阳总辐照关系的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 向南彬
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| 答辩日期 | 2016-07-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 李可军 |
| 关键词 | 太阳活动 磁场 太阳总辐照 |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 其他题名 | Investigation the periodicity of solar magnetic fields and relation of them with total solar irradiance |
| 英文摘要 | 太阳是唯一一颗给地球提供能量的恒星,它驱动着地球上几乎所有已知的自然和生态系统,维持着地球上所有生命适合的生存环境。因此,对太阳活动及其变化规律的研究是非常有意义和必须的。本文主要研究了太阳磁场的周期以及其在太阳周时间尺度上与太阳总辐照的关系,其主要结果如下:1、在威尔逊山天文台(Mount Wilson Observatory,MWO),从1976年1月19日起就开始测量每天的太阳全日面综合磁图,并且利用每天观测的磁图计算了每天的太阳磁场谱斑强度指数(Magnetic Plage Strength Index,MPSI)和威尔逊山黑子指数(Mount Wilson Sunspot Index,MWSI)。MPSI表征的是太阳全日面的弱磁场活动,而MWSI表征的是太阳全日面的强磁场活动。利用MPSI和MWSI这两组时间序列,通过自相关的分析方法调查了太阳全日面磁场活动的周期。MPSI(太阳全日面弱磁场活动)和MWSI(太阳全日面强磁场活动)仅仅只有两个周期:一个是太阳活动周,另一个太阳自转周,并且这两个指数都没有年变化的周期信号。MPSI的太阳活动周周期是10.83年,而MWSI的周期是9.77年,MPSI的周期明显长于MWSI的周期。MPSI的自转周期是26.8±0.63天,而MWSI的自转周期是27.4±2.4天。MPSI的自转周期围绕27.0天并且涨落非常小,而MWSI的自转周期的振幅有一个较大的波动。MWSI在太阳活动极小期附近的自转周期比在太阳活动极大期的自转周期长。MPSI和MWSI的交叉相关分析表明,太阳弱磁场(MPSI)的成分部分是来自于相对早期的太阳强磁场活动(MWSI)。2、利用斯坦福大学威尔科克斯太阳天文台(Wilcox Solar Observatory of the Stanford University,WSO)观测的1975年到2014年的太阳平均磁场数据,应用新的总体经验模式分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)来抽取太阳平均磁场的本征模函数(Intrinsic Mode Function,IMF),然后再分析这些本征模函数的周期,以及本征模函数(太阳平均磁场)与一些太阳活动代理物之间的关系。太阳平均磁场有两个特殊的自转周期26.6和28.5天,这两个特殊的周期应该来自太阳平均磁场的不同磁流成分。26.6天的自转周期来自于太阳平均磁场的弱磁流成分,而28.5天的自转周期来自于太阳平均磁场的强磁流成分。而且,黄道面附近的行星际磁场结构的两个自转周期本质上也是分别与太阳平均磁场的弱磁流和强磁流成分相关。太阳平均磁场的弱磁流成分在过去的四十年自转周期是不变的,原因是来自于太阳表面弱磁场活动的弱磁流成分不受纬度漂移的影响。既不是太阳内部的旋转,也不是太阳表面的磁场活动(包括极区磁场)引起太阳平均磁场在年时间尺度上的变化。太阳平均磁场在一个太阳周时间尺度上的变化更多的是与太阳表面的弱磁场活动相关。3、PMOD TSI,ACRIM TSI和RMIB TSI是三组比较典型的TSI合成数据。MPSI和MWSI分别表征太阳全日面的弱和强的磁场活动。三组TSI与MWSI的交叉相关分析表明TSI与MWSI在太阳活动周上是弱相关的,并且二者相位不同。小波调谐和部分小波调谐也指出TSI随太阳周的长周期变化是与MWSI代理的太阳强磁活动无关的。然而,三组TSI与MPSI的交叉相关分析表明TSI与MPSI在太阳活周时间尺度上中度相关并且相位相同,而且统计意义检验指出三组合成的TSI与MPSI的相关系数有统计意义的高于三组合成的TSI与MWSI的相关系数。并且,小波交叉和小波调谐也验证了TSI与MPSI在太阳活动周时间尺度上高度相关并且相位一致。因此,交叉相关分析、小波交叉和小波调谐都指出MPSI表征的太阳全日面的弱磁场活动,控制着TSI随太阳周的长周期变化。 |
| 学科主题 | 天文学 ; 太阳与太阳系 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 106 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25321]  |
| 专题 | 云南天文台_太阳物理研究组 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 向南彬. 太阳磁场的周期性及与太阳总辐照关系的研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2016. |
入库方式： OAI收割
来源：云南天文台
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