利用EMD方法提取地磁Ap指数周期分量(3)

来源:地球物理学进展 作者:黄朝军 徐彤 吴健 吴 发表于:2010-01-13 21:11  点击:
【关健词】地磁指数犃p,EMD 方法,太阳黑子数
最为明显,且与太阳黑子数具有很高的相关性[11]. 将犃p 指数准11年周期分量同太阳黑子数准11年 周期分量进行了比较,如图5所示.发现犃p 指数准 11年变化是跟随太阳黑子数的变化而变化的,其极 值的

最为明显,且与太阳黑子数具有很高的相关性[11].
将犃p 指数准11年周期分量同太阳黑子数准11年
周期分量进行了比较,如图5所示.发现犃p 指数准
11年变化是跟随太阳黑子数的变化而变化的,其极
值的出现要比太阳黑子数极值的出现平均滞后1~
2年,与文献[22]分析结果一致.当把犃p 指数准11
年分量时间轴向前移动21 个月后对两组进行相关
分析,此时相关系数达到最大值0.8336.
IMF7与IMF6 有着明显的倍频关系,即以22
年为周期震荡的Hale周期分量[23],而在一些作者
的数据分析中没有能分离出该周期分量[1,22].太阳
活动的22年变化规律主要是由于太阳黑子群磁场
图5 犃p 指数11年周期分量与太阳黑子数11年周期分量的对比
Fig.5 Comparisonbetween11yearcyclecomponentof
犃pindexandthatofsunspotnumber
1972
 6期黄朝军,等:利用EMD 方法提取地磁犃p 指数周期分量
极性分布随太阳活动周变化遵循Hale极性规律引
起的.IMF8的周期在40年左右,即所谓的Double
Hale周期分量[24].由于数据有限,最后的趋势项中
间可能包含100.7年震荡的Gleissberg 周期.对长
周期分量的研究,需要更长的数据集.
4 讨 论
(1)对于不同方法如Fourier变换,小波分解
等,得到的周期分量,应该慎重对待.其中有的分量
有可能不是客观存在的物理过程,是由于分解方法
导致的.通过对比试验,发现EMD 方法在再现数据
本身的频率和幅度上有着一定的优势.
(2)准5年周期分量,我们认为是客观存在的.
然而李强等人利用EMD 对太阳黑子数分解中,没
有发现该分量,说明地磁犃p 指数准5 年周期分量
与太阳黑子数R 可能没有必然的联系,可能与太阳
活动其他形式有关.
(3)犃p 指数准11年分量和太阳黑子数准11年
周期分量有着很高的相关性.在1935~1964年近3
个太阳周,犃p 指数准11 年分量的相位从滞后太阳
黑子数11年周期分量2 年左右到相位一致.在第
20个太阳周(1970年前后),犃p 指数准11年分量滞
后太阳黑子数11年周期分量达到最大值4年左右.
然后滞后慢慢变小到1996 年基本一致.对于1996
年之后数据有可能受到端点效应的影响,我们不考
察两者的滞后情况.这种相位差随不同太阳周的变
化,是一个有待于回答的问题.我们曾对地磁犃p 指
数与太阳黑子数R 进行分析,发现太阳冕洞可能是
地磁犃p 与太阳黑子数R 相位不一致的一个重要原
因[25],还需要进一步研究证实.
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