[發明專利]太陽活動經度帶預報方法

無效

• 申請號: 200810180455.0
• 申請日: 2008-11-27
• 公開（公告）號: CN101430388A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 張麗云;王華寧;杜占樂;賀晗
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺
• 主分類號: G01W1/10
• 分類號: G01W1/10
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙 軍;張 瑾

1.一種太陽活動經度帶預報方法，其特征是：

所述預報方法包括以下步驟，

A、選取太陽X射線耀斑觀測數據；

B、根據所述觀測數據計算出太陽自轉的相關參數和太陽活動經度帶起始位置的卡林頓坐標，進而計算出太陽活動經度帶當前位置的卡林頓坐標；所述太陽自轉的相關參數包括太陽赤道自轉角速度Ω₀和緯向較差修正常數B；

C、根據所述太陽自轉的相關參數、太陽活動經度帶的起始位置和當前位置計算出下一個太陽自轉周或更長時間內的太陽活動經度帶中心位置的卡林頓坐標；

D、將所述預報的太陽活動經度帶中心位置的卡林頓坐標換算成日面坐標，得到所述預報的太陽活動經度帶的日面位置。

2.根據權利要求1所述的太陽活動經度帶預報方法，其特征在于：所述步驟A中，從太陽X射線耀斑觀測數據中提取耀斑級別、爆發時間和爆發位置參數；

所述步驟B中計算太陽活動經度帶的當前位置卡林頓坐標的方法為：

B1、根據從所述步驟A中提取的每個耀斑的爆發時間和爆發位置參數，計算該耀斑爆發時間對應的自轉周序號和爆發位置的卡林頓經度，其中將第i自轉周發生的第j個耀斑的卡林頓經度記為λ_ij，該耀斑爆發時間對應的自轉周序號記為N_i，該耀斑的爆發時間換算成以天為單位記為k；根據從所述步驟A中提取的耀斑級別參數，以X射線耀斑級別為權重，計算每個自轉周的太陽活動平均緯度將計算數據起始點的自轉周序號記為N₀；

B2、把步驟B1得到的數據λ_ij，k，N₀和N_i，以及已知常量T_c和Ω_c，代入表達式

該式中，ε代表耀斑位置和太陽活動經度帶中心位置的平均偏離程度，Λ₀₁為太陽活動經度帶起始位置的卡林頓坐標，Ω₀和B是待定常數，N是耀斑總數，‘±’當Λ₀₁≤180°時取‘+’，反之取‘-，mod360°表示劃入0°-360°范圍內；

B3、在給定搜索區間內以給定步長搜索滿足ε為最小的一組參數Ω₀，B和Λ₀₁，并相應記為Ω_0fit，B_fit和Λ_01fit；其中，Ω₀的搜索區間為[13.50，15.00]，步長為0.01；B的搜索區間為[0.50，4.00]，步長為0.01；Λ₀₁的搜索區間為[0°，360°]，步長為1°；

B4、根據步驟B3中得到的參數Ω_0fit，B_fit和Λ_01fit，以及方程M=TcΣi=N0Ni-1(Ωi-Ωc)+k(Ωi-Ωc),]]>Λ_i1＝(Λ₀₁+M)mod?360°計算出太陽活動經度帶的當前位置的卡林頓坐標Λ_i1，其中k是第i周某個耀斑爆發時間，換算成以天為單位；

所述步驟C中計算下一個太陽自轉周內太陽活動經度帶中心位置卡林頓坐標的方法為：

C1、設當前卡林頓自轉周為第i周，計算當前周的太陽活動經度帶的轉動角速度將下一周即第i+1周的太陽活動經度帶轉動角速度Ω_(i+1)p取作當前周的太陽活動經度帶的轉動角速度Ω_i，得到第i+1周的太陽活動經度帶的轉動角速度Ω_(i+1)p，即Ω_(i+1)p＝Ω_i，其中p代表預報；

C2、將第i+1周的起始時間定為該周起始日的00:00時刻；根據公式Λ_ilend＝{Λ_i1+k(Ω_i-Ω_c)}mod?360°計算出第i周最后一天的太陽活動經度帶位置的卡林頓坐標Λ_ilend，其中k代表第i周最后一個耀斑的爆發時間到第i+1周起始日的00:00時刻經過的時間，以天為單位；根據公式Λ_(i+1)k1p＝{Λ_ilend+k(Ω_(i+1)p-Ω_c)}mod?360°，得到第i+1周一個太陽活動經度帶中心位置的卡林頓坐標，k∈[0，27.2753]，當k取整數0，1，2...時對應的是第i+1周的第1，2，3，....日00:00時刻太陽活動經度帶的卡林頓坐標；根據公式Λ_(i+1)k2p＝(Λ_(i+1)k1p+180°)mod360°，得到第i+1周另一個太陽活動經度帶中心位置的卡林頓坐標；

所述步驟D中將所述太陽活動經度帶中心位置的卡林頓坐標換算成日面坐標的方法為：

D1、記日輪中心經度為0°，從中心沿0緯度向東到太陽背面的中心為0°～-180°，從中心沿0緯度向西至太陽背面的中心為0°～180°；根據步驟C2所述的公式Λ_(i+1)k1p＝{Λ_ilend+k(Ω_(i+1)p-Ω_c)}mod?360°和Λ(_i+1)k2p＝(Λ_(i+1)k1p+180°)mod?360°可以計算出第i+1周每日00:00時太陽活動經度帶的卡林頓坐標Λ_ck1和Λ_ck2；計算出第i+1周每日00:00時日面中心的卡林頓坐標Λ_sk；根據公式Λ_sk1＝Λ_ck1-Λ_sk和Λ_sk2＝Λ_ck2-Λ_sk計算出每天世界時00:00時的太陽活動經度帶中心位置的日面經度Λ_sk1和Λ_sk2，其中，角標s代表日面坐標，k代表第k天；

D2、根據連續兩個世界時對應的日面經度Λ_sk1和Λ_s(k+1)1之間的變化范圍|Λ_sk1-Λ_s(k+1)1|，得到一條太陽活動經度帶中心位置的每天日面經度變化范圍為Λ_sk1～Λ_s(k+1)1；同理，另一條太陽活動經度帶中心位置的每天日面經度變化范圍為Λ_sk2～Λ_s(k+1)2；

D3、緯度范圍取為該自轉周的平均緯度的上下10度，即當時，緯度范圍相應為或其中，的正、負分別表示太陽的北半球和南半球；

D4、根據經度帶中心位置的每天日面經度變化范圍及緯度范圍，得到北半球兩個經度帶中心位置的每天日面變化范圍，經度變化范圍為：Λ_sk1～Λ_s(k+1)1和Λ_sk2～Λ_s(k+1)2；緯度變化范圍分兩種情況為：在時，兩經度帶中心位置的緯度變化范圍均為?時，緯度變化范圍均為這樣得出北半球兩個經度帶中心位置的每天日面變化范圍為：和或和以及得出南半球的兩個經度帶中心位置的每天變化范圍為：和或和