第23太阳活动周热层大气密度对太阳辐射指数F_(10.7)响应的模拟研究

利用NCAR-TIEGCM计算了第23太阳活动周期间(1996—2008年)400km高度上的大气密度,并统计分析大气密度对太阳辐射指数F_(10.7)的响应.结果表明,在第23太阳活动周内,大气密度的变化趋势与太阳辐射指数F_(10.7)的变化趋势基本一致,但是大气密度在不同年份、不同月份对太阳辐射指数F_(10.7)的响应存在差异.第23太阳活动周内太阳辐射极大值和极小值之比大于4,而大气密度的极大值与极小值之比则大于10.太阳辐射低年的年内大气密度变化不到2倍,而太阳辐射高年的年内大气密度变化可达2倍甚至3倍.大气密度与F_(10.7)指数在北半球高纬的相关系数比南半球高纬的相关系数大.在低纬地区,太阳辐射高年大气密度与F_(10.7)指数的相关系数比低年的大.不同纬度上,大气密度与太阳辐射指数F_(10.7)的27天变化值之间的相关系数都大于其与81天变化值之间的相关系数.

极区电离层F_2层峰值电子浓度对太阳活动依赖性的共轭研究

本文利用南极中山站(ZHS),以及北极与其地理共轭的Tromso站(TRO)、地磁共轭的Longyearbyen站(LYB)各自约一个太阳活动周的观测数据,对比分析了极区电离层F2层峰值电子浓度(NmF2)对太阳活动的依赖性.结果表明,三个台站NmF2月中值随修正太阳10.7cm通量指数F10.7P(简称P)增大在总体上呈线性增长,这说明在这三个台站,太阳辐射仍是其F2层主要电离源.其中TRO站NmF2与P线性关系最好,ZHS站的次之,LYB站的最差.在日变化中,TRO站NmF2对太阳活动响应最为敏感的时刻出现在地方时中午附近,LYB站出现在磁中午,ZHS站则出现在地方时中午和磁地方时中午之间.这主要是由地理/地磁纬度差异引起的不同强度的光致电离与极区等离子体对流共同作用的结果.在年变化中,TRO站NmF2随太阳活动变化上升最快的季节出现在冬季,夏季上升最慢.在ZHS站与LYB站,NmF2对太阳活动变化的响应都在两分季最为敏感.这种季节上的差异则是由于三个台站光致电离与中性大气成分R[O/N2]的不同所致.

太阳活动长期预报方法与第23周太阳活动预报评估

在载人航天前期的空间环境预报保障中,已经开展了太阳活动长期预报研究,并在工程中得到了初步的应用。第24太阳活动周即将开始,随之开展太阳活动长期预报工作的主要内容是:一方面,调研总结多种太阳活动长期预报方法的特点,比较不同预报方法对23周的预报结果;另一方面,比较"相似周"预报方法与国际空间环境权威预报机构对第23周太阳活动的预报。通过从整体形态、误差分析、置信区间和预报准确率等方面的综合评估得出,利用"相似周"预报方法的预报结果更接近实测结果。

海口中层大气温度变化特性的Rayleigh激光雷达观测研究

中层大气温度变化的探测与研究是当前气候变化研究课题的一个组成部分,本文基于海南激光雷达2010—2020年间的长期观测,通过对中层大气Rayleigh散射信号的反演,探讨了海口(19.9°N,110.3°E)上空中层大气(32~64 km)温度变化特性.研究结果显示,中层大气温度呈周期性变化趋势,年、半年、季节变化幅度最大值分别为6.0、3.8、1.7 K,平流层顶位于42~51 km高度,日平均温度最高为~262 K.平流层温度主要表现为年变化趋势,半年和季节变化不明显;平流层顶和低中间层温度变化趋势具有年和半年变化特征,季节变化不明显.在太阳活动性发生明显变化的周期里,平流层顶温度的年际变化趋势对辐射通量F10.7指数变化有较明显的响应;而在太阳活动平静的年份里,温度变化趋势与太阳辐射通量变化的相关性不明显.