發(fā)布時間：2018-02-23 20:18

  本文關鍵詞： 太陽磁場 太陽日冕 太陽自轉　出處：《中國科學院大學(中國科學院云南天文臺)》2017年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：太陽較差自轉在極向磁場向環(huán)向磁場轉化中起著關鍵作用,是研究太陽磁活動起源的太陽發(fā)電機理論的重要基礎。目前,關于較差自轉是如何影響太陽活動周變化的,還不是很清楚。那么,對太陽較差自轉隨太陽周的變化和較差自轉的南北不對稱性進行研究,不僅有助于理解太陽磁活動變化、太陽活動周產(chǎn)生機制和太陽內(nèi)部動力學過程,而且能為產(chǎn)生較差自轉的理論模型的建立提供觀測限制。本文主要研究太陽自轉隨時間變化,包括太陽平均磁場自轉隨時間的變化、日冕自轉隨時間的變化以及光球磁場自轉的南北不對稱性,具體分為五個部分。第一章,太陽自轉的概述。先簡單地介紹了太陽自轉研究的歷史、太陽表面較差自轉的兩種觀測方法(示蹤法和光譜法)、產(chǎn)生和維持較差自轉的可能機制以及太陽自轉隨時間變化研究的意義。接著介紹光球磁場自轉和日冕自轉的一些主要的研究進展。再分四個方面重點介紹了太陽自轉隨時間變化的研究結果,包括太陽自轉的長期變化趨勢、隨太陽周相位的變化、隨時間變化的周期性以及與太陽活動之間的關系。最后從三個方面介紹了太陽自轉的南北不對稱性研究現(xiàn)狀,包括太陽自轉的南北半球差異、南北半球不對稱值隨時間變化及其周期性和太陽自轉的南北不對稱性與太陽活動南北不對稱性的關系。第二章,利用連續(xù)小波變換方法對1975年5月16日到2014年7月31日的每日太陽平均磁場進行分析,從而研究其自轉特征。Bartels遞歸圖和連續(xù)變換小波分析都表明在每日太陽平均磁場隨時間變化中存在太陽自轉調(diào)制。我們還研究了太陽自轉周期的變化與太陽周相位之間的關系,結果顯示年平均自轉周期在太陽活動周上升相整體更大些,而在下降相整體更小些�；谧韵嚓P函數(shù)的周期性分析表明,太陽平均磁場自轉周期隨時間變化有一個10.1年左右的周期。而交叉相關分析則表明太陽平均磁場自轉變化和太陽活動變化之間存在著2.5年左右的相位差。我們也用自相關方法對1975年5月16日到2015年12月31日期間每一年的每日太陽平均磁場進行分析,得到每一年的自轉周期,進而對太陽平均磁場自轉的太陽周變化進行再研究,結果顯示年自轉周期明顯隨太陽周相位變化,即在太陽活動周上升相整體更大些,而在下降相整體更小些。對太陽平均磁場年自轉周期的小波變換分析表明其存在10.5年左右的周期。我們也用交叉相關分析和交叉小波分析方法對太陽平均磁場的年自轉周期變化和年黑子數(shù)變化之間的關系進行了再研究,發(fā)現(xiàn)太陽平均磁場自轉和太陽活動之間存在2.3年左右的相位差。第三章,我們用小波變換方法對1947年2月14日到2014年8月31日的每日10.7 cm射電流量數(shù)據(jù)進行分析得到日冕自轉周期,進而研究日冕自轉隨時間的變化特征。我們的結果顯示日冕自轉在所研究時間段內(nèi)似乎呈現(xiàn)減小的趨勢。周期性分析的結果表明日冕自轉隨時間變化中存在2.1年、3.0年、4.5年、6.6年、8.6年和10.3年的周期。我們還發(fā)現(xiàn)日冕自轉是隨著太陽周相位變化的,自轉周期整體上在太陽活動極小附近更長些。而對日冕自轉周期的變化和每日10.7 cm射電流量變化之間的交叉相關分析的結果則表明它們之間存在5.5年左右的相位差。第四章,基于太陽活動第21到23周的太陽光球磁場自轉速度,我們分別研究了南北半球的較差自轉系數(shù)A(赤道自轉速度)和B(緯向較差程度)隨時間的變化,結果顯示在大多數(shù)時間北半球的赤道區(qū)域自轉速度整體比南半球的更大,且南半球的較差程度整體比北半球的更大。在所研究時間段內(nèi),較差自轉系數(shù)A和B的南北不對稱值呈現(xiàn)增長的趨勢,而太陽活動的南北不對稱值呈現(xiàn)減小的趨勢。較差自轉系數(shù)B的南北不對稱值與太陽活動的南北不對稱值之間似乎存在反相關。我們還研究了南北半球的較差系數(shù)A和B隨時間變化的周期性,發(fā)現(xiàn)它們之間存在一些差異。而較差自轉系數(shù)A和B的南北不對稱值隨時間的變化都存在著60個月(5年)左右的周期。另外,交叉相關分析表明南半球和北半球的較差自轉系數(shù)之間存在著相位差,北半球的較差自轉整體領先于南半球。最后,簡單總結了本文所研究的內(nèi)容,并對未來研究工作可以從哪些方面深入做了展望。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院云南天文臺)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P182.1

【參考文獻】

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1 李旺;郭金運;趙春梅;張海平;;1700—2012年太陽黑子周期性變化的小波分析[J];測繪科學技術學報;2015年02期

2 李廷龍，，陳朝陽;大氣臭氧對太陽自轉活動的響應．[J];甘肅工業(yè)大學學報;1996年04期

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1 石祥軍;太陽光球磁場自轉研究[D];中國科學院研究生院(云南天文臺);2014年

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1 褚哲;太陽黑子的世紀周期以及太陽較差自轉的研究[D];山東師范大學;2010年

本文編號：1527471