低质量X射线双星中的准周期振荡(QPO)现象

本文系统地介绍了低质量X射线双星(LMXB)中的准周期振荡现象的主要观测事实。对建立理论模型起过主要作用的观测事实,以研究得较为仔细的三个源(GX5-1,CygX-2,ScoX-1)为例,做了比较详细的介绍。新近在QPO和低频噪声中发现,不同能量的光子到达地球的时间有差别,称为延时效应。本文对此做了概括的介绍。

准周期振荡(QPO)天体GX5-1的双分支谱的唯象分析

本文对小质量X射线双星的准周期振荡的差频模型做了修正和补充。修正的要点是:要考虑柱吸积过程中的粘滞阻尼。由此即可成功地解释QPO天体GX5-1的双分支谱特性。

NO_x的准两年周期变化及其与臭氧准两年周期振荡的关系 I.资料分析

利用 1 992～ 2 0 0 0年HALOE的观测资料 ,分析了平流层NOx (这里是指NO和NO2 )混合比的垂直经向分布结构、季节变化和年际变化 ,并与O3混合比的年际变化进行比较。结果表明 :( 1 )在各纬度平流层NOx混合比的垂直结构基本相似 ,从平流层下层向上随高度增加 ,分别在 1～ 2hPa (NO)和 5～ 1 0hPa (NO2 )达到极大值 ,再向上NOx混合比随高度减小。另外 ,NO混合比在 1 0× 1 0 - 5hPa高度附近还有一个极值区。在平流层下层 ,它们的极值区下方 ,NOx混合比基本从热带向两极增大。NO混合比在平流层位于 1～ 2hPa之间有一个高值区 ,在 1 0× 1 0 - 5hPa附近还有一个更大的极值。而NO2 只有一个浓度高值区 ,位置在 5～ 1 0hPa。 ( 2 )NOx混合比在中低纬的高度分布和经向分布上都存在准两年周期振荡(简称QBO)。NO2 的QBO较NO更明显 ,赤道上空的NOx的QBO最明显 ,北半球NOx 的QBO较南半球更明显 ,而 2 0～ 5hPa的NOx的QBO又较其他气层更明显。 ( 3)在热带 30km以上 ,NOx的QBO与O3混合比的QBO位相相反 ;而中纬地区及 30km以下的热带 ,它们有一个位相差 。

NO_x的准两年周期变化及其与臭氧准两年周期振荡的关系 II.模拟研究

利用NCAR的包含化学、辐射、动力相互作用的二维模式就纬向风的准两年周期振荡 (简称QBO)对平流层微量元素分布的影响进行数值模拟试验。模拟中 ,输入纬向风QBO的值 ,计算出NOx、臭氧浓度和各种气象要素的垂直经向分布 ,并与不考虑QBO强迫的数值模拟结果进行对比。在第I部分HALOE资料分析的基础上 ,进一步讨论了在纬向风QBO的影响下NOx浓度垂直分布的变化及其准两年周期振荡 ,并研究了NOx的QBO与臭氧QBO的关系。结果表明 :模拟六年平均的NOx混合比分布与观测结果基本一致 ,并且在纬向风场QBO强迫下 ,NOx混合比扰动有明显的准两年周期振荡 ;与臭氧的QBO比较 ,发现在2 8km以下 ,NOx的QBO与臭氧QBO同位相 ,而在 2 8km以上 ,它们则是反位相 ,与HALOE资料的观测结果基本吻合。文中对模拟得到的由于风场QBO引起的余差环流输送作用做了进一步的分析 。

平流层准零风层统计特征及准两年周期振荡对其影响分析

根据形成机制的不同将平流层准零风层(Quasi-Zero Wind Layer,QZWL)划分为由平流层准两年周期振荡(Quasi-Biennial Oscillation,QBO)各高度处于不同位相形成的第一类QZWL和由于平流层低层经向温度梯度逆转而形成的第二类QZWL;利用ERA-40再分析资料分析了两类QZWL在不同季节中空间结构的变化规律,讨论了平流层QBO对两类QZWL年际变化产生的影响。研究结果表明:第一类QZWL集中出现在冬季赤道附近地区,第二类QZWL在夏季热带外地区和冬季20°N～40°N太平洋地区上空;QZWL夏季高度比冬季低约3km,夏季QZWL出现高度比冬季稳定,约在50～70hPa之间;由于受到QBO的直接影响,第一类QZWL出现的高度和纬度范围存在明显的年际变化,第二类QZWL受到QBO的影响主要体现在QBO西风位相年和东风位相年相比,冬季20°N～40°N范围内存在第二类QZWL的概率较高。

对流层准两年周期振荡的研究进展

对流层大气环流和气象气候要素具有明显的准两年周期振荡,被称为Tropospheric(Quasi-) Biennial Oscillation(TBO)。综述了各种TBO现象及其机理研究。目前发现对流层中温度、气压、风场、降水以及季风、副高等系统都存在TBO变化;其机理研究表明,热带海洋(主要是印度洋和太平洋)和平流层QBO在TBO的形成中起着重要的作用。此外,欧亚雪盖和太阳活动的11年周期可能也会影响TBO。

平流层准两年周期振荡对CH4双峰的影响

分析了1992～2001年1月HALOE(卤素掩星试验装置)的CH4资料,研究了CH4的多年平均分布,结果表明:CH4混合比在平流层下层较大,向上迅速减小。同时,中纬度与热带CH4混合比的等压面梯度也随着高度逐渐减小,甚至在平流层顶附近和平流层上层形成双峰,这在北半球的春夏季特别明显。作者用NCAR的SOCRTAES二维模式的模拟结果来分析CH4混合比在平流层顶和平流层上层形成双峰的机理。模式作了以下两个模拟,其一为没有热带纬向风场QBO(准两年振荡)的状况,其二为加入QBO强迫后的模拟。结果发现QBO引起的余差环流对CH4混合比在热带和副热带平流层顶和平流层上层的输送是影响CH4双峰的一个主要原因。

基于二阶平均法和Melnikov法准周期负荷扰动电力系统混沌振荡分析

电力系统是典型的非线性系统,存在着复杂的非线性动力学行为。本文分析了在准周期负荷扰动下电力系统的混沌振荡,该振荡模型形同准周期驱动的非线性Helmholtz振子。经过适当变换,利用二阶平均法将系统平均化,得到一个周期扰动的Hamilton系统。求出该Hamilton系统的同宿轨道方程后,构建3个Melnikov函数,相应地得到3个产生混沌振荡的阻尼系数阈值。当阻尼系数在这些阈值之间取值时,可能产生6种不同结构混沌形态中的一种混沌振荡。

SPECTRUM—90时期大气10──20天准周期振荡对热带气旋转向路径的影响

本文研究了ＳＰＥＣＴＲＵＭ—９０时期，大气１０－２０天周期振荡对西北太平洋转向台风路径的影响，结果表明，这种影响是显著的。在ＳＰＥＣＴＲＵＭ－９０时期，１０－２０天周期振荡比较活跃，西北太平洋副热带高压的周期性退缩现象是来自中、高纬和热带的１０－２０天周期低压扰动共同影响所致，这也是导致热带气旋转向运动的一个重要原因。进一步研究还发现，在ＳＰＥＣＴＲＵＭ—９０时期，存在着一支源于热带西北太平洋上呈经向排列的纬向风波列，热带波动沿此波列向北传播，在一定程度上，可以推动热带气旋北上转向。

东南沿海地区旱涝气侯准周期振荡特征及其变化趋势

本文提出干旱指数与洪涝指数二分序列，讨论了东南沿海地区1470～1993年时间序列上旱、涝气候准周期振荡特征．结果表明，旱的周期振动与涝的周期振动存在着差异，在不同的时间尺度上都有所反映，作周期分析时有必要分别寻求旱与涝各自的周期振动分量．结果还表明，太阳活动11年周期，22年磁周期和日月地相对运动19年周期，都与该区旱涝长期变化存在着较强的统计对应关系，并且太阳活动强弱世纪周期对其长期变化也有一定的影响。

1950～2003年日长近120天准周期振荡和厄尔尼诺现象

介绍了小波振幅分析方法和小波振周谱分析方法的解析表达 ,然后利用小波振幅分析方法研究了195 0～ 2 0 0 3年日长近 12 0d准周期振荡的时频规律 (国际地球自转中心提供的 196 2～ 2 0 0 3年的日长变化以及根据美国环境预测中心提供的大气角动量换算的 195 0～ 2 0 0 3年大气激发的日长变化 )。此外 ,还利用小波振周谱分析方法研究了同一时段内厄尔尼诺 3、4区海水温度异常年际变化的时频特征 ,并将它与日长近12

1989年4月9日射电爆发中的准周期振荡特征

本文对1989年4月9日在2840 MHz上观测到的微波爆发进行分析,发现该爆发存在几十到几百秒的准周期振荡现象。这种现象可能与磁环的准周期现象有关,应遵从磁流体力学规律。通过简单初步分析,获得一些有意义的结果。

不同波段太阳射电爆发的准周期振荡

本文对1989年4月9日与4B级大耀斑伴生的两个波段(3750 MHz,2840 MHz)的射电大爆发进行了简单的初步分析。结果表明:这两个波段的爆发不仅各自具有繁多的周期,而且都存在30+3s的准周期振荡。这种现象可能与磁环的准周期振荡有关,或与粒子流有关。

3．39μm激光的准周期振荡和混沌行为

３．３９μｍ激光的准周期振荡和混沌行为吕可诚，王继业，刘志国，开桂云，常树人（南开大学物理系，天津３０００７１）现在已经普遍认识到，非线性动态特性和混沌研究中的新思想和新技术在激光国家自然科学基金资助项目．系统的横向效应中有着丰富的研究内容。本文报导...

太阳射电米波准周期振荡事件分析

对云南天文台高分辨率频谱仪在２２ 周峰年期间观测到的米波准周期振荡事件， 与光学活动及相关事件作了统计分析，

天鹰座X-1能谱和千赫兹准周期振荡频率的相关

通过分析1997年2月27日和3月1日对天鹰座X-1的两次空间数据观测．发现千赫兹QPO频率同X射线能诺有一定相关，其行为类似于另一个X射线暂现源4U1608-52，讨论了分析结果对了解吸积及QPO产生过程的意义．

1991年5月10日太阳射电爆发中Spike辐射的准周期振荡特征

本文叙述了由北京天文台的射电高时间分辨率偏振计在2545MHZ和2645MHZ频率上同时观测到的一个与日面光学耀斑共生的47GB型射电大爆发，并对它的辐射强度的准周期进行了研究。

准相位匹配光参变振荡非均匀周期间隔

利用光参变振荡中的能量守恒和波矢匹配,同时考虑了铌酸锂晶片的热胀冷缩效应,通过数值计算得到在0.980μm、1.064μm和1.180μm抽运光作用下,固定温度调谐区间内（330-500K）,铌酸锂晶片极化周期与信号光、闲置光的温度调谐宽度关系.研究表明,在各个不同抽运光作用下,信号光和闲置光的温度调谐宽度随铌酸锂晶片极化周期的增加而出现非线性的增大.由此得到相关结论,为了在铌酸锂晶片透光范围内实现连续可调,基于准相位匹配光参变振荡的极化周期具有非均匀间隔设计的特点.

黑洞暂现源中的准周期振荡现象

黑洞暂现源是中心天体为恒星级黑洞的X射线双星,其X射线辐射是暂态的。目前已经得到认证的黑洞暂现源总共有17个,黑洞候选体有32个。黑洞暂现源中普遍存在准周期振荡(QPO)现象,按照频率的不同可以将黑洞暂现源中的QPO分为低频QPO和高频QPO两类。相对论性进动模型是现阶段解释低频QPO现象最成功的理论模型,除此之外径向振荡模型和盘振荡模型也可以解释某些低频QPO现象;而高频QPO现象可以用相对论性共振模型以及盘振荡模型解释。研究黑洞暂现源QPO现象有利于更好地了解吸积的本质以及内吸积流的性质,同时为研究黑洞周围强引力场效应提供了窗口。此外,存在一些与QPO现象有关的经验关系,对这些经验关系的研究可以对现有的理论模型提出限制条件。

海雾的准周期振荡特征

根据南海北部海雾外场观测获取的高分辨率液态含水量、长波辐射通量数据,采用小波分析方法分析了2008年3月16—17日和18—19日两次海雾中的液态水含量、净长波辐射通量的变化特征,讨论南海北部海雾发展和维持的冷却机制。结果显示:(1)无论在有云或无云条件下,海雾都可发展和维持;但前者的液态含水量明显小于后者,而风速大于后者;(2)在地面海雾的生成之前和生成初期,净辐射通量都存在准周期振荡现象,无论无云/有云,地面海雾液态水的大幅度发展的阶段都存在含水量的准周期振荡现象;(3)含水量的准周期振荡现象与振荡发生时段的长波辐射通量关系不大,而主要通过湍流对液态水的混合作用与高空海雾液态水大量生成阶段的雾顶长波辐射间接相关。(4)海雾的生成都与雾顶长波辐射冷却密切相关,但发展和维持可通过不同的冷却机制,既可通过海气间湍流热量输送和辐射传输,也可通过雾顶长波辐射冷却。