本發(fā)明涉及一種關(guān)于行星空間氣候變化的統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，尤其是涉及通過(guò)日冕物質(zhì)拋射大背景的變化來(lái)分析行星空間氣候相應(yīng)變化的系統(tǒng)和方法。

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背景技術(shù)：

伴隨人類發(fā)射飛行器的不斷增多，對(duì)空間天氣及氣候的探索與研究逐漸深入，這不但為空基與地基通訊、導(dǎo)航等提供必要的支持，而且為人類太空旅行創(chuàng)造了便利和保障條件。依據(jù)SOHO太陽(yáng)觀測(cè)平臺(tái)關(guān)于太陽(yáng)活動(dòng)的各種參數(shù)的詳細(xì)記錄，為人類研究分析太陽(yáng)系內(nèi)行星氣候變化奠定了從未有過(guò)的極好基礎(chǔ)。CME(日冕物質(zhì)拋射)是太陽(yáng)系內(nèi)行星氣候大變化的主源，通過(guò)對(duì)CME與地球氣候變化的相關(guān)分析，使人們深刻認(rèn)識(shí)到地球大氣中氣旋的生成與CME引發(fā)地磁層的磁擾密切相關(guān)。對(duì)于地球以外其它行星上的氣候變化的觀測(cè)，例如歐洲航天局對(duì)木星大紅斑的近代歷年觀測(cè)，以及歷史上關(guān)于大紅斑狀態(tài)的觀測(cè)記錄，展現(xiàn)出大紅斑這一太陽(yáng)系內(nèi)所有行星上目前規(guī)模最大且持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)達(dá)300多年之久的氣旋逐漸縮小變化的歷程，另外，在太陽(yáng)活動(dòng)極小期內(nèi)強(qiáng)地震、強(qiáng)火山噴發(fā)及其強(qiáng)氣旋的生成幾率極高。這些地球及其它行星氣候巨變都構(gòu)成了對(duì)地球上人類生存和發(fā)展的極大挑戰(zhàn)。為了人類更好地持續(xù)生存與發(fā)展，迫切需要建立一套清晰完備的分析系統(tǒng)及方法來(lái)預(yù)測(cè)有關(guān)空間天氣、氣候的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了提供一種關(guān)于行星空間氣候變化的分析系統(tǒng)及方法，通過(guò)對(duì)空間氣候分析預(yù)報(bào)及適時(shí)調(diào)節(jié)來(lái)降低災(zāi)害性空間氣候的危害程度。

本發(fā)明一種空間氣候變化的分析系統(tǒng)，以CME尤其hale-CME的發(fā)生率的變化與相關(guān)行星氣候的變化建立相關(guān)聯(lián)系，來(lái)統(tǒng)計(jì)分析預(yù)報(bào)行星氣候現(xiàn)在和將來(lái)的狀態(tài)以及對(duì)歷史上重大的氣候事件的分析溯源。

一種星體內(nèi)能的生成、貯存及釋放的動(dòng)態(tài)平衡機(jī)制，且在一段時(shí)期內(nèi)，星體內(nèi)能總的生成速率或功率相對(duì)穩(wěn)恒，當(dāng)星體內(nèi)能釋放的通道數(shù)量較少時(shí)，則平均沿每一通道的能量流量(功率)或總量較高；當(dāng)星體內(nèi)能釋放的通道數(shù)量較多時(shí)，則平均沿每一通道的能量流量(功率)或總量較低。所言通道為釋放一定能量級(jí)別以上的通道。CME是星體內(nèi)能釋放的觸發(fā)源，CME觸發(fā)星體形成內(nèi)能釋放通道。CME發(fā)生率的高低對(duì)應(yīng)星體內(nèi)能釋放通道數(shù)量的多少以及平均沿每一通道的能量釋放的低高。星體上發(fā)生的地震、火山噴發(fā)以及氣旋等都是能量沿釋放通道釋放的表現(xiàn)形式，則星體上強(qiáng)地震、強(qiáng)火山噴發(fā)及強(qiáng)氣旋的生成率同CME尤其hale-CME的發(fā)生率反相關(guān)。CME發(fā)生率的低期為強(qiáng)地震、強(qiáng)火山噴發(fā)以及強(qiáng)氣旋的高發(fā)期。由于CME發(fā)生率同太陽(yáng)活動(dòng)(黑子數(shù))之間有較高的相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)0.86)，則太陽(yáng)活動(dòng)極小期內(nèi)也高幾率為CME發(fā)生率的極低期，即高幾率為強(qiáng)地震、強(qiáng)火山噴發(fā)及強(qiáng)氣旋的高發(fā)期。

對(duì)于地球氣候變化預(yù)報(bào)方法，以CME的發(fā)生率依據(jù)，將CME的發(fā)生率不但同地球上強(qiáng)地震、強(qiáng)火山噴發(fā)和強(qiáng)氣旋的發(fā)生率而且同地球冰河期的發(fā)生率建立相關(guān)聯(lián)系，通過(guò)實(shí)時(shí)觀測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)中CME(尤其hale-CME)生成率變化，預(yù)報(bào)強(qiáng)地震、強(qiáng)火山噴發(fā)和強(qiáng)氣旋以及冰期的生成率的變化。CME生成率較低時(shí)這些現(xiàn)象所對(duì)應(yīng)的級(jí)別較高；反之，則較低。

一種對(duì)木星大紅斑變化的預(yù)報(bào)方法，通過(guò)將CME的發(fā)生率，尤其hale-CME的發(fā)生率變化同大紅斑的變化建立相關(guān)聯(lián)系，確認(rèn)大紅斑生成于某一段CME發(fā)生率極低期內(nèi)，其變化受CME的調(diào)控，利用大紅斑的縮小速率同CME(尤其hale-CME)的發(fā)生率正相關(guān)，預(yù)報(bào)大紅斑的發(fā)展趨勢(shì)。木星大紅斑氣旋為持續(xù)很久的內(nèi)能釋放表達(dá)，其能量釋放的流量或功率與CME的發(fā)生率反相關(guān)。歷史上大紅斑被普通天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的時(shí)間皆在CME的發(fā)生率的極低期內(nèi)，且多在期中或期末，此時(shí)大紅斑狀態(tài)表達(dá)最強(qiáng)。星體氣候巨變也在CME發(fā)生率的低期，如2005年9月-2011年3月初為CME發(fā)生率的低期，出現(xiàn)了木星氣候巨變；2011年3月11日的日本強(qiáng)震也是在該段極小期末期發(fā)生的。

●附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖和非限制性的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

圖1和圖2示出本發(fā)明的行星空間氣候變化統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)及方法的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖1是2000年至今的太陽(yáng)黑子數(shù)圖；圖2是1600年至2000年的太陽(yáng)黑子圖。

●具體實(shí)施方式

依據(jù)2003-2016年的SOHO LACO C2的CME觀測(cè)數(shù)據(jù)匯總成表，A：幅角大于120度(hale)；B：幅角在60與120度之間；C：幅角小于60度。

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

對(duì)上述一系列表格數(shù)據(jù)內(nèi)容以及大紅斑狀態(tài)變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析。大紅斑的年縮小速率與上年對(duì)比，2012年大紅斑縮小速率增加，對(duì)應(yīng)2012年的CME(尤其hale-CME)月均及年發(fā)生率比2011年的增加；2015年縮小速率減小，對(duì)應(yīng)2015年的CME(尤其hale-CME)月均及年的發(fā)生率比2014年的降低；由于2016年CME(尤其hale-CME)月均及年發(fā)生率比2015年的又降低，推測(cè)2016年大紅斑縮小速率又降低。1665年首次觀測(cè)到大紅斑并持續(xù)至1713年；1831年第二次觀測(cè)到；1878年又一次觀測(cè)到。其中1713年至1830年118年未有明顯歷史記錄。1665年或從1831年至今大紅斑斑一直在縮小。通過(guò)對(duì)一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比統(tǒng)計(jì)分析，建立相關(guān)空間氣候變化的統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)原理及方法；并結(jié)合圖1和圖2對(duì)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)原理及方法進(jìn)行實(shí)施與驗(yàn)證。具體如下表所述：

F：表達(dá)CME的發(fā)生率。將hale-CME單提出，不但因?yàn)樗嚓P(guān)于整體CME發(fā)生率，而且還因?yàn)閔ale-CME會(huì)相繼沖擊八大行星磁層及其它小行星和彗星的磁層，星體的最強(qiáng)磁擾高幾率來(lái)源于hale-CME，而強(qiáng)磁擾觸發(fā)星體內(nèi)部能量強(qiáng)釋放，并造成空間氣候相應(yīng)強(qiáng)變化。大紅斑縮水速率V在CME極弱期時(shí)也可為負(fù)數(shù)。

CME引發(fā)星體磁擾觸發(fā)其內(nèi)部能量釋放；星體內(nèi)部能量的釋放強(qiáng)度或功率包括平均單通道能量釋放強(qiáng)度或功率反相關(guān)于磁擾尤其強(qiáng)磁擾的發(fā)生率f，正相關(guān)于本次磁擾的強(qiáng)度D，E＝kD/f，由于磁擾的發(fā)生率f正相關(guān)于CME的發(fā)生率F，則E＝kmD/F，k，m為大于0的系數(shù)，E為能量釋放強(qiáng)度或功率或總量。

本發(fā)明已經(jīng)根據(jù)具體的實(shí)施例和附圖進(jìn)行了詳細(xì)描述，但這些描述并非用于限制本發(fā)明，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以對(duì)其進(jìn)行修改和改進(jìn)。