MATLAB太阳黑子活动周期概述.pptx

太阳黑子的活动周期研究;太阳黑子（太阳的暗黑斑点）;因为其温度比太阳的光球层表面温度要低1000到2000摄氏度（光球层表面温度约为6000摄氏度），所以看上去像一些深暗色的斑点。太阳黑子很少单独活动，通常是成群出现。 黑子的活动周期为11年，活跃时会对地球的磁场产生影响，主要是使地球南北极和赤道的大气环流作经向流动，从而造成恶劣天气，使气候转冷。严重时会对各类电子产品和电器造成损害。 太阳黑子虽然颜色较深，但是在观测情况下，与太阳耀斑同样清晰显眼。天文学家把太阳黑子最多的年份称为“太阳活动峰年”，太阳黑子最少的年份称为“太阳活动谷年 ;如何观测;2．光斑是在太阳光球层的东西边缘，往往出现一些比光球的背景更明亮的区域，这就是光斑。光斑常伴随日面边缘的黑子一起出现，也存在着11年的周期。 观测的方法：太阳观测有几种不同的方法。我们暂时只选用投影观测，以后进行照相观测。下面的内容中将重点介绍一下投影观测，简要说明照相观测。 ;投影观测 一、测前准备 （1）观测纸：印有日本威信公司生产的太阳观测网格图，观测者根据当日的B0、P值选择，共有八种（在下文中介绍）。 （2）描图纸：印有与观测纸网格图同样大小稀疏网格图（直径为10厘米，B0=0度，P=0度） ，也可以用白而薄的纸（纸上有直径10厘米的圆） （3）天顶棱镜：若使用的太阳投影板平面与镜筒平行，需使用天顶棱镜改变光路。 （4）目镜：不能使用胶合目镜，用惠更斯目镜较为合适。不能使用高倍目镜。 （5）滤光片：ND中性滤光片，有ND2、ND4、ND8多种。 （6）天文普及年历：观测当天的B0、L0、P值都需从当年的天文年历中查得。 （7）常用的工具：铅笔、手表、红黄彩笔、尺、圆规、投影仪、小磁铁或夹子。 （8）带上前一天的描点图。;1、将望远镜极轴大致对准北极，镜筒指向太阳，观察镜筒的影子，当影子最小时，说明太阳已经大致对好。 ！！！请注意，千万不能用眼睛通过望远镜直接寻找太阳，寻星镜也最好不要加装。 2、记录透明度、宁静度、云量、描图开始时间等观测背景数据。关于宁静度和透明度的规定是这样的：范围是0-5最好是5，最差是0，一般都要在2.5以上才可以观测。宁静度与风有关，一般4级以下可以定为3。透明度与污染等有关，取值看经验了。 3、装上、目镜、投影板，调好焦距，将描图纸固定在投影板上（我们用小的吸铁石或夹子），上下移动板，使太阳的像与描图纸上的圆面等大。 4、不要跟踪太阳，选择一颗小而清楚的黑子，观察其在描图纸上的视运动轨迹，确定东西线。 5、若使用网格图来描点，只需旋转描图纸，使黑子的视运动轨迹方向（太阳的东西线方向）与描图纸中的纬线平行。使用白纸只需在数据分析时画出东西线即可。;6、 确定日面坐标方向 ① 若投影板与镜筒平行，由于描图纸上的像是经过折射镜和棱镜两次改变光路得到的，故太阳黑子视运动方向恰与日面坐标中的东西走向大体一致，再按“上北下南，左西右东”，日面坐标方向就确定了。 ② 若投影板与镜筒垂直，由于只经过一次改变光路，方向完全相反：按上南下北，左东右西。即可确定日面坐标方向。 7、把投影相和描图纸的圆对齐并开始跟踪，在日面上找一颗形状较为规则的大黑子，适当调整望远镜的赤经、赤纬旋钮，当投影日面与描图纸上的圆重合时迅速描下该黑子的位置，其他黑子就可以以它为主参照黑子定位。另外边看边记黑子群数、个数、形态、位置等。 此时要对照前一天的黑子描点图，并确定出黑子群的类型（采用苏黎式分类法） ;8、描图时要迅速，手不要压屏，头不要碰目镜。 9、其他黑子的描图需按以下步骤进行： ①黑子需自西向东描。 ②先描黑子半影，后描本影。 ③先描前导黑子，后描后随黑子。 10、描出光斑。 11、记录描图结束的时间，以描图开始结束时间的中间时刻，记为描图时间。 ;数据;数据处理;离散傅立叶变换（DFT）;这一对式子，左、右两边都是离散的，有限长，因此可方便地用来实现频谱分析。 但使用时，一定要想到，它们均来自DFS, 即 x（n）和 X（k）都是周期的！ FFT是一种DFT的高效算法，称为快速傅立叶变换（fast Fourier transform）。FFT算法可分为按时间抽取算法和按频率抽取算法，先简要介绍FFT的基本原理。从DFT运算开始，说明FFT的基本原理。;?;实现步骤及内容;为清楚起见，画出部分时间段(如实验中采取最近50年)的Wolfer 图进行观察。程序如下： figure plot(year(261:311),wolfer(261:311),b.-); %用进50年数据做图 xlabel(Years);ylabel( Sunb Data ); title(At the last 50 years) %标注横纵坐标和标题 ;(2) 对已经得到的Wolfer数应用FFT