气候变化对太阳长期活动的多尺度响应

《气候变化对太阳长期活动的多尺度响应》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、南京师范大学硕士学位论文气候变化对太阳长期活动的多尺度响应姓名：张真真申请学位级别：硕士专业：地理学；自然地理学指导教师：林振山2009-05-25第一章引言分析发现一个振荡特征与Suess周非常相近的周期，但是该振荡周期没有统计特征并不是特别的显著。徐克红、程鹏飞[10]对太阳黑子数1749年～2007年3月的月平均值时间序列进行了小波变换的分解和重构及SSA方法的重构，提取了其主要的周期特性，并对两种分析方法进行了比较。郝立生[11]利用Morlert小波变换方法对太阳黑子相对数进行了分析，对太阳活动变化得出了一些有意义的结果：太阳活动存在10.7a

2、和101a的变化周期，以10.7a的周期最为显著；太阳活动强弱变化存在一定的阶段性，在1950年发生突变，之后太阳活明显加强，未来一段时间内太阳活动会弱。由于近代用望远镜观测太阳黑子的可靠记录只有300多年，因此探讨太阳活动的超长期变化，可以借助极光记录和古树年轮中同位素14C的含量。极光是由太阳耀斑等发射的高能粒子流轰击地球大气后，引起大气原子和分子激发产生的，因此地球上每年极光发生频数与黑子相对数年均值存在强相关。Schove[12]对公元500年后的极光数进行了谱分析，发现了两个周期峰值，一个较宽的峰值范围在80a～130a年之间。林元章和张建中[

3、13]700年～1959年间的极光频数与黑子相对数的年代平均值(每10年平均)进行比对，发现二者密切相关，可以推得公元290年～1699年间的黑子相对数的年代平均值，再加上1700年～1969年间实测的黑子相对数的年代平均值，可得到公元305年～1945年的太阳黑子相对数年代均滑值的变化曲线。对这一曲线进行功率谱和周期图分析，得到两个主要结果：(a)1000多年来的太阳活动变化中，除了11a周期外，似乎还存在长度约为200a的双世纪周期，即偶数世纪周的活动强于奇数世纪周活动；(b)从1000多年的太阳活动来看，Gleissberg周期实际不是一个弥散较大

4、的准周期，其平均周期长度为87.2a，但周期变化范围在30a～130a之间。L.H.[14]利用宇宙射线同位素资料（5000BC～1995AD），通过小波分析研究Gleissberg周期，发现Gleissberg周期随时间变化其周期长度也发生变化；另外发现长期以来Gleissberg周期是由Suess周期调制得到的这一结论并不正确。另一种可用于探讨太阳活动超长期变化的资料就是古树年轮中同位素14C的含量。14C是放射性的，其半衰期为5730a，14C主要是由银河宇宙线中的中子轰击地球大气中的14C产生的。利用非常古老的树木(包括死树)年轮中14C含量，己

5、可了解到直至公元前5500年以来的太阳活动大致轮廓。近7500a来的太阳活动水平不是平稳和均匀变化的，而是经历过一系列的极大期和极小期，然而这些极大期和极小期的分布还看不出明显的规律性。目前的太阳活动正处在大约从1800年开始的“现代极大期”，而离此最近的是二个极小期和一个极大期，它们是1460年～1550年间的“sporer极小期”、1645年～1715年间的“Maunder极小期”以及1110年～1260年间的“中世纪极大期”。Stuiver&Braziuna[15]分析了14C3第一章引言长期数据，对公元前6000年～公元2000年存在有意义的周期

6、89a和148a，公元前2000年至公元1840年存在126a的变化周期。Suess[16]在树木年轮放射性碳14C记录中发现一个有意义的203a的变化。Ogurtsovetal[17]运用现代统计方法，对不同的太阳活动记录包括太阳黑子相对数、黑子群数、由宇宙(射)线产生的同位素、历史上极光观测记录等进行分析，证实了两个长期变化的太阳活动周Gleissberg周和Suess周在最近的1000a中可以区别，结果显示Gleissberg世纪周有一个较宽的频率带分别是50a～80a和90a～140a的周期，Suess周显示了一个变化的范围在170a～260a之

7、间。Barnes等认为两个黑子周之间的差别可能是某些不规则起伏引起的，而这种不规则过程也包含着Eddy提出的Maunder极小期，他们认为这些黑子活动极小期的长周期性，仅是不规则过程作用在周期性的黑子周上的结果[18]。Murphy[19-21]利用澳大利亚和台湾岛的树轮资料研究，发现存在着9.3a~13.3a之间以及11.1a~13.6a之间的太阳活动周期，他们把这几个周期都归为太阳黑子活动的11aSchwabe周期（11a）。Rigozo[221研究来自巴西南部的树轮资料发现10.6a以及83.4a的太阳活动周期，他把这两个周期归类为太阳活动的Sch

8、wabe（11a）周期以及Gleissberg周期（80a）利用智利的时间跨度为