太阳黑子及气孔(pore)的尺寸与磁通量关系

通过国家天文台怀柔太阳观测站的矢量磁场的观测数据,对太阳光球上的某些磁元的尺寸与其磁通量之间的关系进行了统计分析。磁元包括具有半影和本影的成熟太阳黑子(mature sunspot),同时还包括成长为成熟太阳黑子之前的气孔(pore)和刚刚初步形成具有部分半影的最初黑子(protosunspot)。成熟太阳黑子从尺寸上又分为大、中、小黑子、以及黑子的半影部分和本影部分。结果表明对于成熟太阳黑子来讲,黑子的面积与磁通量为幂律关系,也适用于成熟黑子的本影和半影的各自本身。但是,对不同的磁元来说,其幂律关系又不相同。而气孔与刚刚初步形成的最初黑子,它们的尺寸与磁通量之间没有明确的相关关系。发现当气孔的磁通量超过1×10^(12)Wb或面积超过(3～4.03)×10~7km^2,气孔就已演变成了最初黑子。这些结果有助于理解太阳黑子形成过程中太阳的动力学过程和物理条件等太阳物理中的一些基本问题。给出了各种磁元的特征尺度。

麦田O_3浓度的长期变化及其对冬小麦干物质和产量损失的估算

近地层臭氧污染及其对作物产量和粮食安全的负面效应已成为国内外广泛关注的焦点之一.利用2014~2016年冬小麦主要生长季期间臭氧浓度和气象因子观测资料,分析了麦田臭氧浓度、AOT40的变化特征.根据Pleijel等2007年修正的气孔导度模型,模拟了冬小麦气孔导度的变化,并与实测值进行对比验证,同时结合通量模型,计算了冬小麦气孔臭氧通量.此外,利用前期课题组建立的模型,估算了臭氧对冬小麦干物质累积和产量的影响.结果表明:臭氧浓度在冬小麦生长季期间从前期到后期逐渐增加,并呈现明显的单峰型日变化特征.从2014~2016年的每年3月1日~5月31日,平均臭氧浓度分别为36.2、37.7和33.6 n L·L^(-1),AOT40值分别为17.08、17.90和11.84μL·(L·h)^(-1).Javis气孔导度模型可以用来模拟本地区冬小麦的气孔导度,模型解释了实测气孔导度81%的变异性.2014~2016年冬小麦气孔臭氧吸收通量分别为9.36、9.32和8.65 mmol·m^(-2).在近3年臭氧浓度平均水平下,近地层臭氧会使冬小麦产量减少18.03%,干物质累积减少19.31%.