太阳黑子

摘要： 采用青海省1965—2018年50个气象站月降水资料和同时段太阳黑子相对数资料,将青海省划分为长江和澜沧江源区、黄河源区、东部低海拔区和柴达木盆地区,运用集中度和集中期、线性倾向估计、M-K检验法和Morlet小波分析法对青海省时空降水变化特征进行分析。结果表明:青海省降水量在空间分布上呈现由西北向东南增加的特征,在年际变化上,青海省和4个分区年降水量都具有上升趋势,其中青海省平均上升0.81 mm/a;青海省降水年内分配不均,降水集中度具有逐渐趋向均匀的趋势;青海省出现微弱的降水突变信号,青海省主体和东部低海拔区突变始于2006年前后,长江和澜沧江源区突变始于2003年前后,柴达木盆地区突变于2001年前后,而黄河源区存在4个可能突变点;柴达木盆地降水变化具有22~23 a的主周期,青海省和其他3个分区都具有28~30 a的主周期,在28 a尺度上青海省和4个分区降水量与太阳黑子相对数的小波系数都分别达到了0.95、0.86、0.91、0.93和0.75的正相关性,且显著性水平均为0.01。

摘要： 基于1971~2020年藏东南4个气象站逐日最高气温、最低气温数据,选取世界气象组织气候委员会推荐的14个极端气温指数(ETI),采用线性趋势、R/S趋势分析、M-K检验等方法,分析了近50年藏东南ETI的时空变化特征及其与大气环流指数、太阳黑子和海温指数等之间的关系。结果表明:1) 近50年极端气温极值指数、暖指数和生长季长度(GSL)呈显著升高趋势,冷指数和气温日较差(DTR)为下降趋势。变化幅度中冷指数大于暖指数,夜指数大于昼指数,极高值指数大于极低值指数。2) 在10年际变化尺度上,极值指数、暖指数和GSL在1970~1990 s为负距平,2000~2010 s为正距平,而冷指数相反。3) 除DTR外,ETI表现为较强乃至很强的持续性,未来将保持过去50年变化趋势。4) M-K检测显示,除冷持续日数(CSDI)、DTR之外,ETI都发生了气候突变,其中最高气温极小值(TXn)、暖昼日数(TX90p)、冷昼日数(TX10p)和冷夜日数(TN10p)突变时间较早,发生在20世纪90年代末,其他指数主要出现在21世纪前10年。5) 多数ETI与西藏高原A和B指数、亚洲极涡强度指数、西太平洋副高面积和强度指数、印缅槽强度指数都存在显著的相关关系,以相对指数最为明显。除最高气温极大值(TXx)、CSDI、GSL、DTR外,ETI与太阳黑子具有显著的相关关系,其中冷指数是正相关。6) 绝大部分ETI不仅与西太平洋暖池面积和强度指数,还与NINOW区海表温度距平指数具有显著的相关关系,其中冷指数和DTR为负相关。同时,除最低气温极小值(TNn)、夏日日数(SU)、CSDI、DTR外,ETI与印度洋暖池面积和强度指数也有着显著的相关关系。

摘要： "山水林田湖草沙"是一个生命共同体,这是我国从生态文明建设的宏观视角提出的重要理念。本期特约专稿之一由方精云院士团队撰稿,系统总结了我国"山水林田湖草沙"的本底情况、形成原因及各自的主要功能,对其治理、保护和利用进行讨论,并阐述了生命文明建设的生态学途径。太阳一直是天文学研究的主要对象之一,而太阳黑子中磁场的发现是人类通向宇宙磁场研究的窗口,也是现代太阳物理学的开端。特约专稿之二介绍了太阳磁场的发现和观测历史、主要的太阳磁场测量方法和当前面临的挑战。

摘要： 太阳耀斑大多数发生在磁极复杂的黑子群上空,因此,黑子群磁类型可以作为预测太阳耀斑的重要依据。针对同时具有白光图和磁图数据的太阳黑子分类,提出了一种双流卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的黑子群磁类型分类方法。该方法通过两个网络分支同时提取白光图和磁图特征,在全连接层对两类特征进行融合,最后用于训练和分类。实验结果表明,该方法能较好地避免单通道网络模型的信息损失以及使用双通道图像合成出现的白光图和磁图的相互影响,加权F1分数可达84.87%,平均准确率可达84.93%。

摘要： F_(10.7)太阳辐射通量作为输入参数被广泛运用于大气经验模型、电离层模型等空间环境模型,其预报精度直接影响航天器轨道预报精度.采用时间序列法统计了太阳辐射通量F_(10.7)指数和太阳黑子数(SSN)的关系,给出了两者之间的线性关系,在此基础上提出了一种基于长短时记忆神经网络(Long and Short Term Memory,LSTM)的预报方法,方法结合了54 d太阳辐射通量指数和SSN历史数据来对F_(10.7)进行未来7 d短期预报,并与其他预报方法的预报结果进行了比较,结果表明:(1)所建短期预报7 d方法模型的性能优于美国空间天气预报中心(Space Weather Prediction Center,SWPC)的方法,预测值和观测值的相关系数(CC)达到0.96,同时其均方根误差约为11.62个太阳辐射通量单位(sfu),预报结果的均方根误差(RMSE)低于SWPC,下降约11%;(2)对预测的23、24周太阳活动年结果统计表明,太阳活动高年的第7 d F_(10.7)指数预报平均绝对百分比误差(MAPE)最优可达12.9%以内,低年最优可达2.5%以内;(3)联合SSN的LSTM结果和仅使用单变量F_(10.7)的LSTM结果对比显示,新引入的SSN在改进LSTM预测方面是有效的,并且这两个模型的RMSE较SWPC分别低约11%和5%.

摘要： 太阳黑子是太阳光球层中带有较强磁场的区域,通常是太阳爆发活动的源区。Wilson山磁分类是当前最为主流的太阳黑子分类方法之一,对研究太阳爆发有重要意义。利用2010-2017年间SDO/HMI成像仪观测到的720s_SHARP磁图和白光图数据,研究使用深度学习对太阳黑子群Wilson山磁分类的方法。实验结果表明,Xception网络在识别太阳黑子Wilson山磁类型上能取得最优的效果,其中对α类型黑子的F1得分为96.50%,β类为93.20%,其他类型的黑子为84.65%。

摘要： 近年来,极端气候事件频发,成为学术和社会各界关注的焦点问题。研究粤港澳大湾区极端天气的时空分布特征和变化规律,对及时、准确地做出防灾减灾预报、预警具有重要意义。以1961—2016年降水、气温数据为基础,通过启发式分割法、Mann-Kendall趋势检测和交叉小波法对粤港澳大湾区极端气候时空演变特征及其与驱动因子之间的相互关系进行分析。结果表明:极端降水和气温变化与太阳黑子和大尺度环流因子(多元ENSO指数(MEI))、太平洋年代际振荡(PDO)存在潜在联系,但它们对极端气候的影响作用存在差异。气候变化对城市建设和发展将持续产生重大影响。在对粤港澳大湾区气候变化的研究中,需关注珠江流域和典型区域气候变化的影响评估,加强流域极端天气发生机理、风险评估与对策研究,减轻极端气候事件带来的危害。

摘要： 随着极端气候变化,山地灾害频发。基于秦岭山地32个气象站点的实测数据,以标准化降水蒸散指数(SPEI)为旱涝量化指标,研究了过去60年秦岭山地旱涝时空变化特征、频率、周期等变化规律,结果表明:(1)1960—2019年,秦岭山地年SPEI指数以0.124/10a的速度下降,其中,90.23%的面积呈显著下降趋势,1.96%的面积呈显著上升趋势,并在1990年发生干旱突变;秦岭北坡的干旱化趋势大于南坡,且高海拔地区干旱化更为明显。(2)突变前秦岭山地湿润比例平均值为36.94%,突变后下降为18.19%;干旱比例由突变前的17.64%急剧上升到突变后的38.19%;突变前30年秦岭山地极端干旱事件、严重干旱事件极少发生,发生频率几乎为0;突变后30年严重干旱和极端干旱事件发生频率增加,秦岭南北坡极端湿润和严重湿润事件近乎销声匿迹。(3)整体上,太阳黑子与秦岭山地旱涝变化以显著负相关关系为主;ENSO事件对秦岭山地的旱涝变化影响较大,在La Nina年易发生洪涝事件,在El Ni1o年易发生干旱事件;在不同时域范围内,海表温度距平(SSTA)对秦岭山地旱涝变化的影响不同:1990年以前,SPEI与SSTA存在显著的负相关关系;1990年后,SPEI与SSTA存在5—6年的强凝聚性共振周期,且SPEI滞后SSTA约1/4周期。

摘要： 太阳上的小黑点——黑子如果用天文望远镜观察太阳,会发现太阳上有小黑点,这些小黑点叫太阳黑子。太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大旋涡,其温度大约为4500°C,比太阳的光球层表面温度(5500°C左右)要低,所以看上去像一些深暗色的斑点。太阳黑子的平均活动周期为11年。

摘要： 为了对混沌时间序列的预测精度进行提升,提出组合预测模型,它对支持向量回归(SVR)、布谷鸟搜索(CS)与经验模态分解(EEMD)进行了综合。首先对混沌时间序列通过集合经验模态分解为一组去除噪声且相对稳定的子序列;借助CS算法对SVR参量加以优化,进而构建以SVR为基础的预测模型,由此获取原始序列的预测大小;接着以太阳黑子混沌时间序列为对象,对其进行预测实验,并与SVR、CS⁃SVR和EEMD⁃SVR的预测性能进行比较。结果显示,通过CS算法进行优化后,能够让SVR具有更快的收敛速度,使之预测精度有了明显的提升,同时也提升了它的泛化能力。

摘要： 本文讨论了太阳黑子爆发的原因、共振的危害和利用以及共振的方程和能量.共振会积聚和产生巨大的能量,笔者猜想,黑子爆发是在4500～6000°C,0.01个大气压的不可能产生核聚变的条件下,恰恰实现核聚变,原因是产生了太赫兹频率范围的自激振动和共振.是共振使得黑子爆发,产生核聚变.人类可以利用这一自然现象,重点利用原子核的共振特性,早日实现较低温低压的核聚变.

摘要： 本文通过对1872 年－2009 年间太阳黑子数和SST 数据分析，分别讨论1872-1940 年和1941-2009 年两段时区内，El Nino 和La Nina 事件对太阳黑子活动的响应情况。结果发现在太阳黑子较强的时段， El Nino 事件发生频次剧增达两倍多，事件发生时的峰值间隔缩短，且较强事件的持续时间和峰值都有所增大；而La Nina 事件发生频次稍有减少，事件发生时的谷值间隔稍有增长，较强事件的持续时间有所缩短，但总体变化不大。太阳黑子活动增强的时段，El Nino 和La Nina 事件对应的峰、谷值间隔时间强度都增大；对应大于此时段峰、谷值平均值的事件次数都有所减少。通过把太阳黑子活动周期位相进行区域划分，可以发现，在1872-2009 年间，90％左右El Nino 事件都发生在谷值区和衰减位相区；而La Nina 事件，近一半都发生在谷值区，其次较多发生在峰值区，而衰减位相相对较少发生。随后本文通过分析1940 年前后太阳黑子活动较弱和较强两个时段内，海表月平均温度标准差，发现较1940 年前，1940 年后的赤道中东太平洋的大值中心向东扩展，并与南美沿岸的大值中心合并为一个中心。

摘要： 大多数学者认为,15-18世纪的小冰期是由太阳辐射减弱或火山喷发单一作用或共同作用引起,火山灰中含有大量悬浮颗粒,阻碍了太阳辐射抵达地球表面.研究表明,潮汐极大期、地震火山活动频发期、太阳黑子延长极小期和小冰期有很好的对应关系.监测表明,长白山天池5～10km以下的地下存在岩浆.岩浆面积相当于两个首尔市大.近代历史期间长白山火山有过多次喷发,喷发时间分别为:公元946年和947年两次喷发、公元1597年、1668年、1702年、1903年4次喷发,处于中国气温低值时期和小冰期时期及其始末边界.目前适逢地质构造的活动期和千年大喷发、百年小喷发周期的节点,存在着潜在的再喷发危险.21世纪太阳黑子延长极小期和长白山火山喷发同时发生,不仅加剧气候变冷,而且带来先涝后旱、破坏水电供应、恶化生存环境的灾害链.

摘要： 2009年是太阳活动的新周期起点，从活跃程度的低谷期，结合中国中东部闪电监测网运行稳定的监测数据，进行趋势化的雷电活动特性分析，对于雷电机理和雷电活动的长期预测具有较高的研究和应用价值，本文通过现象分析，在一定程度上确定了太阳黑子、太阳耀斑和宇宙射线与闪电产生的频次、闪电强度及雷电流陡度的相关性，并且根据太阳黑子与耀斑的强度不同，分析了其对于闪电活动影响的滞后性、及时性的不同。在确定相关性和主要影响因子的基础上，进一步将展开定量性的相关性研究，以期从时域和强度上对雷电特性进行预测和预警。

摘要： 1996年到2008年太阳黑子周期已超过11年,达到12.4年,进入太阳黑子超长极小期;2000年全球进入拉马德雷冷位相时期;2014-2016年是月亮赤纬角最小值时期.2014年天文学家预测为太阳黑子双峰年.根据已出现的各种指标,2014-2015年将发生拉尼娜事件和厄尔尼诺事件交替发生,并伴随强震、夏季高温、冬季严重寒潮、大风沙尘、异常旱涝、流感增强、雾霾高发等灾害,必须做好预防的准备.

摘要： 采用阿勒泰地区7个气象观测站1961-2012年最大积雪深度、逐月降水量、逐日气温资料,计算了4～9月降水量、≥0°C的积温,同期的雪灾灾情资料及太阳黑子和2007～2012年的牧草资料,研究该地区牧区雪灾指标及成因.结果表明,雪灾综合指标将该地区雪灾分为特大雪灾年、重雪灾年、中雪灾年、轻雪灾年4类,对雪灾具有较高的评价精度;重雪灾年和特大雪灾年主要发生21世纪初,且强度越来越强;特大雪灾年主要是由强降雪频次多、雪量大、强度强、持续时间长造成,而重雪灾年成固较复杂;太阳黑子活动低值年、斯堪的纳维亚正位相环流型及AO指数异常偏弱,阿勒泰地区易发重雪灾.

摘要： 地球自转、行星潮汐、太阳黑子的对应周期在气候变化周期中有显著的表现。其中60年的拉马德雷周期影响海温变化。研究表明，拉马德雷冷位相对期的赤道中太平洋变冷有利于中国的“南旱北涝”，全球已进入拉马德雷冷位相灾害链时期。预测，2012年可能发生厄尔尼诺事件，且8.5及以上大震频发，同时中国的降雨类型从南涝北旱向南旱北涝转变。

摘要： 笔者在《2012年天灾预测汇编》指出，2013年和2026年太阳黑子峰年和2022年太阳黑子顾念可能爆发流感流行。通过对流感爆发流行的形式及特征进行介绍，分析了流感爆发预测的难点及历史数据，指出，厄尔尼诺事件和拉尼娜事件是流感大流行和严重低温冻害的前期特征，所以，准确预测厄尔尼诺事件和拉尼娜事件对防灾减灾非常重要。

摘要： 王涌泉积40a的研究，在所创建的日地水文学理论和大洪水长期预测方法多次应用成功的基础上，对于1998年长江特大洪水，做出了成功的定性和定量预报[1]。他特别提出太阳黑子极小期中的旱洪灾害链。汤懋苍等人提出的坏天时代与中国低温和严重干旱有很好的对应性。rn 本文通过历史资料的反复核对，证实太阳黑子延长极小期，太阳黑子周期长度大于11年时期、潮汐极大期、低温、特大干旱有明显的对应关系。2007年以来太阳黑子进入下一个延长极小值时期和潮汐极大值时期，认真研究日地水文学理论和大洪水长期预测方法在极端灾害多发的今天有重要的科学意义和迫切的实践需求。

摘要： 2007—2009年位于第23太阳黑子活动周下降相和第24周上升相期间，太阳活动处于极低的活动水平，记录到近一个世纪来最低太阳黑子活动水平（如2008年全年266天没有太阳黑子）,创下了50年来最低太阳风动压，55年最低太阳无线电辐射的纪录。太阳活动在此期间不同寻常的变化，极大地挑战了对太阳活动的预报能力，同时也激发起众多科学家探究与之相关的科学问题的兴趣。国际随即启动了“太阳活动极低年（Deep Solar Minimum）”，开展研究这一异常太阳活动的变化特征及可能的地球空间环境效应（如宇宙线辐射急剧增加，导致地球外层大气收缩和改变）。譬如， Chen et al.（2011）发现，在如此低的太阳活动水平期间，F10.7对太阳极紫外EUV 辐射通量的表征能力显著变差。国外科学家（如J. T. Emmert）通过对卫星轨道数据的反演得到的高层大气密度资料分析，发现高层大气的总密度变小了，意味着大气变冷了。

摘要： 本发明涉及一种用于描述全日面图像中太阳黑子群的方法，属于计算机视觉和自然语言处理领域。本发明通过制作一个太阳黑子群图像和描述文本的数据集，先将原始图像送入改进的VGG‑16网络生成特征图，再将输出的特征图送入定位层，通过改进的Inception‑RPN生成候选区域，最终处理成固定大小的区域特征，这些区域特征经过识别网络后，被处理成一维大小的可供LSTM处理的向量，最终生成描述语句；相比传统的方法，本发明能获得更加精确的候选区域，从而提高了整个网络的描述质量。

摘要： 一种适用于图像传感器的太阳黑子校正结构，适宜集成在芯片中，其在已有的图像传感器读出电路基础上增加了一个位数较少的辅助计数器COUNTER_S，该辅助计数器单元COUNTER_S，其输入端接所述比较器单元COUNTER的输出端VCOMP，其输出端CTRL_BS接到主计数器单元COUNTER中；其中，辅助计数器单元COUNTER_S包括太阳黑子阈值产生单元、阈值比较单元和计数器；输出端CTRL_BS将计数结果输入到主计数器单元COUNTER中用以控制其最终数据输出是否为全满幅，从而达到消除太阳黑子现象的目的。本发明提出的太阳黑子校正结构节省功耗和面积，且检测精度更高。

摘要： 本发明属于图像处理技术领域，提供了一种太阳黑子实时处理的方法，其包括以下步骤：将采集的图像传感器的复位电压和光电转换信号分别转换为用于表征复位电压的第一电压和用于表征光电转换信号的第二电压；比较所述第一电压和第一参考电压，比较所述第二电压和第二参考电压，并分别输出第一比较结果和第二比较结果；对所述第一比较结果和所述第二比较结果进行逻辑运算，并输出标志信号；确定所述标志信号的坐标信息，去除所述坐标信息所对应像素的太阳黑子。实时分析复位电压及光电转换信号电压的特征，进行太阳黑点的实时校正，减少了校正的时延，有效避免了对整帧图像分析所需要的帧存储空间，降低了成本及功耗。

摘要： 本发明涉及一种基于EEMD的HHT的太阳黑子面积周期特征分析的方法，属天文技术和信号处理领域。本发明采用基于集成经验模式分解(EEMD)算法的希尔伯特黄变换(HHT)的太阳黑子面积周期特征分析的方法，把不同时间尺度上的波动从原始数据中分离出来，不同频率随时间的变化也被清晰的表现出来，与常用的方法相比，它是直接的，自适应的，基于数据本身的方法，其有效地解决了传统的周期分析方法受基函数约束以及时间尺度不准确的问题。

摘要： 本发明涉及一种基于同步压缩小波变换的提取太阳黑子数和地磁Ap指数的周期分量的方法，属天文技术和时频处理领域。本发明采用采用结合同步压缩小波变换的方法对太阳黑子数和地磁Ap指数的周期分量进行提取，较精确地对太阳黑子数和地磁Ap指数的周期分量进行了提取，较好的解决了之前几种时频分析方法在在提取太阳黑子数和地磁Ap指数的周期分量结果较差，不完整的问题。

摘要： 本发明公开了一种消除图像传感器的太阳黑子现象的校正结构和方法。其中，校正结构包括：阈值电压生成电路、多个阈值电压控制电路、像素模块、模数转换电路和数字逻辑电路；多个阈值电压控制电路并联在一条母线上，阈值电压生成电路与母线的输入端连接；像素模块包括多列像素单元，阈值电压控制电路与单列像素单元一一对应连接；像素模块、所述模数转换电路和数字逻辑电路依次连接。本发明能够对太阳黑子进行逻辑判断并有效消除太阳黑子现象。

摘要： 本发明提供了一种电流比较电路、检测图像太阳黑子效应的装置及方法，所述检测图像太阳黑子效应的装置包括电流比较电路、感光模块、信号控制模块和判断模块，所述感光模块用于根据图像信号输出像素电压信号，所述电流比较电路与所述感光模块连接，用于对所述感光模块的输出端进行电流检测与比较；所述信号控制模块与所述电流比较电路连接，用于为所述电流比较电路提供控制信号；所述判断模块与所述感光模块和所述电流比较电路的输出端连接，用于根据所述电流比较电路的比较信号进行图像太阳黑子判断，本发明能够通过简单的逻辑控制快速检测图像中是否存在太阳黑子效应，同时整体电路功耗低。

摘要： 本发明公开了一种图像传感器的太阳黑子消除方法和电路、图像传感器，首先判断对应的像素上是否发生太阳黑子现象，若发生了太阳黑子现象，则利用锁存电路将计数器的所有所述锁定为高电平以使对应的像素显示为亮点。基于此，可以在出现太阳黑子现象时将计数器额定计数值锁定为满幅值，保证了在太阳黑子现象发生时能将出现的黑点完全消除。并且可以保证在不同照度的光强照射下出现的太阳黑子均能完全消除，使图像质量得到了保证，不会出现灰点。

摘要： 本发明提供了一种基于深度学习的太阳黑子群分类的方法，该分类方法利用太阳黑子群磁场观测和白光观测两种图像，利用深度学习网络分别对两种图像进行处理，根据深度学习模型的训练精度对两种图像的预测结果予以一定的权重处理，得到同一太阳黑子群的两种图像的综合预测结果。相比现有的太阳黑子群分类方法，本方法利用太阳黑子群的两种观测图像，通过深度学习网络对同一目标进行预测，根据两种图像的训练精度对预测目标进行综合评估，对预测置信度加权，进一步提高太阳黑子群分类的精度。

摘要： 本发明涉及一种用于分类全日面图像中太阳黑子群的方法，属于天文技术和计算机视觉领域。本发明通过制作一个太阳黑子群分类数据集，先将原始图像压缩至255×255的尺寸送入Hourglass‑54骨干网络提取特征图，再从特征图中生成3个注意力视图来分别作用于大中小物体检测，从注意力视图获取目标位置及尺寸。同时，Hourglass‑54也从下采样后的图像上生成目标的粗略位置。然后通过面积阈值和iou对这些位置进行一个筛选，接着根据得分对这些位置进行一个排名，选取得分最高的k个位置，并对这些位置所在的区域进一步检测，最终对这些位置进行一个融合，保留最佳的检测结果。相比传统方法，本发明能较好的解决传统方法中的漏识别和误识别问题。