银河宇宙线在日球层中传播时,受到冻结在太阳风中的行星际磁场的调制,其通量呈现11年和22年的周期性变化,与太阳活动反相关。研究调制的物理机制随着太阳活动的变化,对揭示日球层中银河宇宙线的长周期变化的原因具有重要意义。本文主要着眼于建立时间依赖的银河宇宙线调制模型,通过数值模拟研究宇宙线的11年和22年周期变化。主要研究内容如下:利用SOHO卫星EIT仪器观测的太阳图像的原始CCD数据研究宇宙线的变化。卫星拍摄的太阳图像往往有很多噪声,这些噪声被认为是宇宙线高能粒子产生的,主要为高能质子。我们将EIT当做一个宇宙线探测器,利用基于中值滤波的算法处理2000年到2014年SOHO/EIT观测的太阳图像,通过统计被宇宙线影响的像素点得到随时间变化的宇宙线计数率。利用新的宇宙线数据我们研究了从2000年到2006年的约90个太阳高能粒子事件。通过和GOES 11卫星以及SOHO/ERNE观测到的质子通量对比,我们确定了EIT观测到的宇宙线的能量范围以及EIT的“几何因子”G,进而得到宇宙线的通量。此外,我们利用削峰算法处理此数据,得到背景的银河宇宙线。新的银河宇宙线数据和中子台站探测到的中子计数率变化一致,具有11年周期,并和太阳黑子数的变化反相关。我们还利用新的数据、地面观测到的中子计数率和多颗卫星观测到的质子通量研究了银河宇宙线的27天周期变化,并且发现银河宇宙线的27天变化幅度和宇宙线的能量有关。建立时间依赖的银河宇宙线调制模型,并通过数值模拟研究宇宙线的11年和22年周期变化。银河宇宙线在日球层中的传播可以用Parker传播方程描述。研究者一般认为大尺度的行星际磁场具有Parker螺旋结构,并假设太阳风速度为常数且径向向外。Parker传播方程中包含的对流和绝热冷却项随太阳活动周以及日心距的变化都可以很容易得到,也包括弱散射近似下的粒子漂移。在研究宇宙线的11年和22周期变化时,不同的扩散系数模型都出现一定程度的困难。比如Matthaeus等人建立的垂直扩散系数的非线性引导中心理论和Qin 2007年提出的非线性平行扩散理论需要迭代求解积分;一些经验的扩散系数模型存在一些自由参数需要确定。为此我们采用Qin和Zhang 2014年建立的扩散系数模型NLGC-F。对于模型所需要的行星际磁场湍动参数,我们做了一些简化假设,只考虑磁场湍动幅度随时间的变化。根据Ulysses、Voyager 1和Voyager 2卫星的磁场观测,我们给出了一个解析模型(TRST)描述磁场湍动大小随时间和空间的变化,模型是日球层位置和电流片倾角的函数。利用NLGC-F和TRST模型我们建立了一个随时间和空间变化的扩散系数模型,所有的输入参数都可以由观测得到。通过计算我们发现扩散系数和漂移速度在2009年达到1978年以来的最大值,这也是造成2009年异常极小期的原因。模型中我们也引入了修正的Parker场、随纬度变化的太阳风速度和时间滞后的日球层模型,并假设极大期时磁场的指向是随机的。利用时间向后的随机微分方程求解Parker传播方程,我们重现了2006年到2009年PAMELA观测的随时间变化的银河宇宙线能谱。在地球附近,我们也计算了1978年到2016年274 MeV质子的通量。计算的结果呈现11年和22年周期变化,并和IMP 8卫星的观测相符合。在黄道面外,我们利用模型计算了沿着Ulysses、Voyager 1和Voyager 2轨道的不同能量的宇宙线通量,和卫星观测符合的都很好。