The Impact of the Revised Sunspot Record on Solar Irradiance Reconstructions
气候变化归因和研究需要可靠的太阳总辐照度(TSI)历史记录,以评估近几个世纪以来由于温室气体浓度增加而导致的太阳辐射能量入射地球的长期变化可能加剧(或缓解)更主要的变暖程度。我们调查新的太阳黑子指数和长期太阳观测(SILSO)太阳黑子数时间序列的TSI模型重建的潜在影响。在当代的TSI记录中,时间尺度上的变化超过一天左右,主要是由太阳黑子变暗和光斑变亮的相反影响所决定的。这两个表面磁功能,检索无论是从直接观测或从太阳活动代理,结合在TSI模式再现当前TSI观测记录。显示太阳表面磁活动的指数,特别是太阳黑子数记录,则可以重建历史TSI。因此,根据模型重建方法,对太阳黑子数记录的修订会影响百年时间尺度上TSI变化的幅度和时间结构。我们估计的影响,新的SILSO记录上两个广泛使用的TSI重建,即NRLTSI2和SATIRE模型。我们发现,SILSO记录在1885年之后对两个模型的影响都很小,但在TSI重建之前导致了更大幅度的太阳周期波动,这表明许多18世纪和19世纪的周期可能与当前现代极大期的振幅相似。TSI记录的基础上修订的太阳黑子数据并不表明蒙德最低TSI值的显着变化,并比较该时代的现在,我们发现只有非常小的电势差估计太阳对气候的贡献与这个新的太阳黑子记录。
2016-01-20 astro-ph.SR
Sunspot characteristics at the onset of the Maunder Minimum based on the observations of Hevelius
本文分析了赫维留斯在1642-1645年期间对太阳黑子的观测。这些记录是蒙德极小期之前唯一的系统性太阳黑子观测。我们研究了赫维留在翻译原始拉丁文本后精心记录的不同现象。我们重新评估Hevelius在此期间对太阳黑子群的观测,得到的平均值比他在当前组数据库中给出的观测值大7%。此外,在这项工作中从Hevelius在蒙德极小期之前的记录中获得的活跃日分数的平均值明显大于Hevelius在蒙德极小期期间进行的太阳黑子观测中获得的太阳活动水平(70%对30%)。我们还提出了蝴蝶图从太阳黑子的位置记录的Hevelius为1642-1645年期间。可以看出,与蒙德极小期相比,在这段时间内不存在半球不对称。赫维留斯注意到,在1645年早期,大约有3个月的时间似乎没有太阳黑子,这给了即将到来的蒙德极小期的第一个暗示。最近的研究声称蒙德极小期并不是一个大的极小期,推测当时的天文学家,由于亚里士多德的想法,没有记录他们观察到的所有太阳黑子,因此低估了太阳活动水平。然而,我们显示的质量良好的太阳黑子记录所作的Hevelius表明,他的报告太阳黑子是真实的意见。
2021-03-17 astro-ph.SR
About the recalibration of the sunspot record
2015年,国际(苏黎世)太阳黑子数的计算被取消,取而代之的是一个新的“重新校准”的系列。还提出了一个新的太阳黑子数数据系列。结果,这两个最初主要在长期趋势上不同的系列被“调和”,两者的长期趋势都被最小化。这些变化导致对太阳辐照度长期变化的新重建,并重新考虑太阳活动变化对气候变化的影响。在这里,我们使用的数据,太阳黑子的数量和太阳黑子群的数量从一个单一的天文台连续和均匀的观测,以评估这些重新校准的合理性。
2017-01-22 astro-ph.SR
Number of Sunspot Groups from the Galileo-Scheiner controversy revisited
我们修正了伽利略和克里斯托夫·沙伊纳关于太阳黑子性质的争论。分析了现有黑子群数据库中没有的黑子记录,作为计算黑子群数的依据。在本书所参考的文献资料中,我们可以重点介绍沙伊纳以笔名阿佩勒(Apelles)写给马库斯·韦尔瑟(Marcus Welser)的信件中所包含的太阳黑子观测,以及伽利略的第一次太阳黑子观测,这些资料可以在《伽利略的歌剧》(Le opere di Galileo Galilei)中查阅。这些太阳黑子观测将扩大这两个观测者的时间覆盖范围,并填补当前组数据库中最早时期可用数据稀疏的一些空白。此外,我们还发现伽利略和沙伊纳在他们的观测系列中绘制的太阳黑子图的质量发生了变化,这影响了两个观测者记录的黑子群的数量。我们还将这些记录与当时其他天文学家对太阳黑子的观测进行了比较。根据这一比较,对于相同的观测日,沙伊纳通常是报告了更多太阳黑子群的天文学家,而哈里奥特、伽利略和阿利奥利则记录了类似数量的太阳黑子群。我们得出结论,这些差异主要是由于观察者使用的观察方法。
2021-03-17 astro-ph.SR
Deciphering Solar Magnetic Activity: 140 Years Of The `Extended Solar Cycle' -- Mapping the Hale Cycle
我们调查的“扩展太阳周期”(ESC)的发生,因为它发生在主机观测数据跨越140年。调查日冕,色球,光球和内部诊断,我们开发了一个一致的图片太阳活动迁移与22年的海尔(磁)周期使用叠加时代分析(SEA)使用以前确定的海尔周期终止事件的关键时间SEA。我们的分析表明,ESC和海尔周期,突出的终端键控SEA,是强烈的经常性在整个观测记录研究,约140年。将同样的SEA方法应用于太阳黑子记录,证实了蒙德的蝴蝶图案是潜在的海尔周期的一个子集,强烈表明太阳黑子的产生不是海尔周期的基本特征,但ESC是。ESC(和黑尔循环)图案突出了55 \degree \纬度在太阳磁场演化和可能产生中的重要性。
2021-11-16 astro-ph.SR physics.hist-ph
Revisiting Christoph Scheiner's Sunspot Records: a New Perspective on Solar Activity of the Early Telescopic Era
重新分析沙伊纳原始记录,修正太阳黑子群数误差,使望远镜时代第二太阳周期的11年周期形状显现,并发现1632年极小期活动水平与现代极小期相当。
2025-01-19 astro-ph.SR
On the use of naked-eye sunspot observations during the Maunder Minimum
太阳黑子的肉眼观测(NESO,以下简称NESO)已经记录了大约两千年。这种记录在世界各地都有,主要是在亚洲文明中,它们被编入几个目录。在这项工作中,我们分析了19世纪NESO被记录的日子里的太阳活动。我们发现,只有超过五个太阳黑子群记录在39%的天对应于这些NESO事件。此外,关于在报告NESO的日子里观察到的最大组,我们表明这些组的未校正面积在总病例的3.2%中低于太阳圆盘的百万分之二(msd),而在200和499 msd之间的面积为12.9%。因此,NESO记录并不一定意味着太阳活动高和太阳黑子群大。因此,这些结果与最近的工作相矛盾,使用相同的NESO集,表明蒙德极小期期间的太阳活动水平仍然是一个悬而未决的问题。NESO的记录支持蒙德极小期是一个非常低的太阳活动期。
2020-10-31 astro-ph.SR
Revisiting the Amplitude of Solar Cycle 9: The Case of Sunspot Observations by W.C. Bond
19世纪中期哈佛大学天文台的主任威廉·克兰奇·邦德在1847年至1849年期间进行了详细的太阳黑子观测。我们强调邦德是太阳黑子群最多的观测者,根据目前的太阳黑子群数据库,在1848年12月26日记录了18个太阳黑子群。然而,由于使用太阳黑子位置表而不是太阳图纸,我们发现这些计数中存在重大错误。因此,我们重新审视了邦德所做的太阳黑子观测,建立了一个新的太阳黑子群计数。我们根据邦德的图纸对太阳黑子群进行的新计数表明,太阳活动以前被高估了。此外,在这次新的计算之后,邦德将不是记录第9太阳活动周最高日星群数的天文学家,而是施密特,他在1849年2月14日记录了16个星群。我们还指出了1847-1849年期间任何观测者记录的新的最高年度组数,以纠正“最亮星”方法中应用的那些值,该方法被用作太阳活动水平的粗略指标。此外,邦德的太阳黑子记录和Schwabe和沃尔夫的太阳黑子观测之间的比较。我们的结论是,沃尔夫和邦德的统计数据是相似的组计数。此外,Schwabe能够观察到比Bond更小的群体。
2021-03-17 astro-ph.SR
Christian Horrebow's Sunspot Observations -- II. Construction of a Record of Sunspot Positions
太阳表面黑子的数量是我们所拥有的太阳变化的最佳示踪剂之一。太阳黑子数量不仅与11年太阳活动周期同相变化,而且在更长的时间尺度上也显示出变化。然而,不仅仅是太阳黑子的数量随着太阳的变化而变化。太阳表面黑子的位置也会随着11年的太阳活动周期而变化。这在传统上被可视化在所谓的蝴蝶图中,但这只是从19世纪初开始受到很好的限制。这是不幸的,因为关于蝴蝶图的知识可以帮助我们理解变化和太阳-地球的联系。作为丹麦天文学家克里斯蒂安·霍雷博对太阳黑子所做工作的更大回顾的一部分,我们在这里重新分析了克里斯蒂安·霍雷博1761年和1764年至1777年的笔记。这些笔记本已经分析了至少三个早期的研究蒂勒(宇航员。50,257,1859),d'Arrest(published in Wolf,Astron. Mitt. Eidgenoss。斯特瓦特·祖尔4,77,1873)以及Hoyt和Schatten(Solar Phys.160,387,1995)。在这篇文章中,我们建立了一个完整的太阳黑子位置记录,涵盖了1761年和1764 - 1777年。由此产生的蝴蝶图显示了从19世纪和20世纪的观测中已知的特征结构。在第一周期的观测中,我们确实看到了一些赤道太阳黑子的迹象。然而,在覆盖面好得多的第二周期,我们没有看到这种迹象。
2019-06-26 astro-ph.SR
Sunspots during the Maunder Minimum from Machina Coelestis by Hevelius
我们重新回顾了约翰内斯·赫维留斯在他的著作《Machina Coelestis》(1679)中发表的太阳黑子观测结果,对应于1653-1675年(正好在蒙德极小期的中间)。我们展示了描述太阳黑子记录的原始拉丁文本的详细翻译,并提供了这些太阳黑子观测的一般背景。仅从这一来源,我们仅根据明确告知太阳黑子存在或不存在的记录,对太阳黑子群数的年度值进行了估计。虽然我们得到的太阳黑子群数非常低,但与太阳活动的最小值相一致,这些值通常明显高于Hoyt和Schatten(1998)提供的同期值。
2015-02-22 astro-ph.SR
A homogeneous database of sunspot areas covering more than 130 years
太阳黑子面积的历史记录是太阳活动和变化的一个有价值和广泛使用的代理。皇家格林威治天文台(RGO)在1874年至1976年期间定期测量这一参数和其他参数。在此之后,来自许多不同天文台的记录是可用的。然而,这些都显示出系统性的差异,往往有重大的差距。我们的目标是通过组合不同的数据集来获得统一和完整的太阳黑子面积时间序列。太阳黑子面积的合成图对于太阳物理学中的不同应用至关重要,其中包括辐照度重建。在不同的观测站同时记录的数据进行统计比较,以确定相互校准因子。使用这些数据,我们编译一个完整的和交叉校准的时间序列。格林威治数据集在1976年之前一直用作基础,1977年至1985年期间使用俄罗斯数据(前苏联各站观测数据汇编),自1986年以来使用美国空军网络汇编的数据。其他数据集(罗马、云南、卡塔尼亚)被用来填补剩余的空白。使用最终的太阳黑子面积记录,计算光度太阳黑子指数。我们还表明,使用未经校准的太阳黑子面积数据集,可以严重影响辐照度变化的估计。我们的分析意味着,紫外线辐照度变化对气候的影响比太阳总辐照度变化小得多的说法是没有根据的。
2010-09-17 astro-ph.SR
Updating the Historical Sunspot Record
我们审查的证据的论点,鲁道夫沃尔夫的校准太阳黑子数可能是正确的,最大Waldmeier介绍了一个向上跳跃的太阳黑子数在1945年。这些调整的综合效应表明,自从蒙德极小期(约1700年)以来,太阳黑子数量没有长期变化。
2010-03-24 astro-ph.SR physics.space-ph
Sunspot area catalogue revisited: Daily cross-calibrated areas since 1874
长期和一致的太阳黑子面积记录对于了解长期的太阳活动和变化非常重要。全球多个天文台定期记录太阳黑子面积,但这些单独的记录只涵盖有限的时间段。此外,它们之间也存在系统差异,因此这些记录需要进行交叉校准,然后才能可靠地用于进一步研究。我们制作了一个交叉校准和均匀的太阳黑子日总面积记录,包括预测和校正,涵盖了1874年至2019年期间。还为同一时期编制了一份经校准的个别组别地区的目录。我们比较了来自9个档案馆的数据:皇家格林威治天文台(RGO),基斯洛博维斯克,普尔科沃,德布勒森,科代卡纳尔,太阳光学观测网络(SOON),罗马,卡塔尼亚和云南天文台,涵盖1874年至2019年期间。相互比较的个人记录已被用来产生均匀的和相互校准的记录,每天预测和校正的地区。与早期的研究一样,复合材料的基础是由RGO的数据形成的。1976年以后,唯一使用的数据集是来自基斯洛伊斯克、普尔科沃和德布勒森天文台的数据。这一选择是根据时间范围和数据质量作出的。在对比的SOON数据中使用的前区域复合材料的后RGO时期,从基斯洛博维斯克和普尔科沃的数据的属性是非常相似的,从RGO系列。它们还直接在时间上重叠RGO数据,这使得它们与RGO的交叉校准更加可靠。我们还计算并提供了广泛使用的每日光度太阳黑子指数(PSI),例如,太阳辐照度的经验重建。
2020-04-30 astro-ph.SR
Sunspot Observations during the Maunder Minimum from the Correspondence of John Flamsteed
我们汇编和分析了约翰·弗拉姆斯蒂德在1672-1703年期间所做的太阳黑子观测,对应于蒙德极小期的第二部分,这些观测出现在这位著名天文学家的信件中。我们在附录中包括弗拉姆斯蒂德保存的太阳黑子记录的原始文本。我们使用这些记录计算太阳活动水平的估计,并将结果与蒙德极小期期间太阳活动的最新重建进行比较,获得太阳极小期的特征值。最后,我们讨论了斯蒂芬·格雷在1705年观察和描述的一种现象,这种现象被解释为白光耀斑。
2016-01-12 astro-ph.SR
The Solar Benchmark: Rotational Modulation of the Sun Reconstructed from Archival Sunspot Records
我们使用霍华德等人(1984)的每日斑点覆盖率测量档案来研究太阳的旋转调制,就好像它是一颗遥远的恒星。准周期高斯过程测量太阳自转周期为$P_\mathrm{rot} = 26.3 \pm 0.1$天,活动周期为$P_\mathrm{cyc} = 10.7 \pm 0.3$年。我们试图在整个活动周期的视旋转周期的变化中寻找差异旋转的证据,并且没有检测到明显的差异旋转信号,这与Aigrain et al.(2015)的野兔和猎犬练习的无效结果一致。完整的重建太阳光曲线可在线获得。
2019-01-14 astro-ph.SR
Sunspot Observations Made by Hallaschka during the Dalton Minimum
我们介绍和分析了弗朗茨一世的太阳黑子观测。C. 1814年和1816年的哈拉施卡。这些太阳观测是在所谓的道尔顿极小期(Dalton minimum)期间进行的,大约在太阳活动周期6的最大阶段。这些记录非常有价值,因为它们使我们能够完成太阳黑子群数量收集中的观测空白,提高了该时代的覆盖范围。我们分析并比较了Hallaschka的观测结果与其他当代观测者的记录。不幸的是,对太阳黑子面积和位置的分析表明,它们对于科学用途来说太不准确了。但是,我们得出结论,Hallaschka所做的太阳黑子计数与当时其他天文学家所做的相似。Hallaschka的观测证实了道尔顿极小期期间太阳活动的低水平。
2018-07-09 astro-ph.SR
Sunspot Group Numbers Since 1900 and Implications for the Long-term Record of Solar Activity
最近关于改进和修订太阳活动估计的工作[Clette等人,2014年]导致了对被称为运行时间最长的“科学实验”的新兴趣。我们比较了四个重建的太阳活动反映在太阳黑子群(“活动区”)的数量由不同的作者使用非常不同的方法。我们专注于自公元1900年以来的时期,其中基础的太阳和地磁数据是丰富的,足够的质量,并发现所有四种方法产生基本相同的太阳黑子群数系列。我们认为这表明,对个别方法的长期和有害的批评既没有成果也没有帮助,我们建议未来的努力应致力于理解为什么这些方法在20世纪之前的几个世纪里给出不一致的结果的具体原因。分歧的主要领域发生在19世纪的最后25年,并反馈到之前的时间。太阳极端紫外线通量自1740年代以来可以重建[Svalgaard,2016],并且自1865年以来,通过适当的缩放,Svalgaard和Schatten [2016]太阳黑子群号系列非常适合,所以我们认为,一旦我们走出20世纪,不和谐的群系列就会出现问题,社区应该集中精力找出这些是什么,这样才能达成真正和有益的共识。
2017-05-04 astro-ph.SR
Sunspot Drawings at Kodaikanal Observatory: A Representative Results on Hemispheric Sunspot Numbers and Area Measurements
太阳黑子出现的周期性的重要性在19世纪中期得到了很好的认识。世界各地的几个天文台以图画的形式记录了太阳黑子,并将它们安全地保存下来。在Kodaikanal天文台(KO),太阳黑子观测始于1905年。在那些时候,观察记录在照相板上,在实验室中对这些板进行显影后,在Stonyhurst网格上绘制相同的图形。在这些被称为{ \em太阳图}的图中,太阳盘上的不同特征,例如,太阳黑子、斑、暗条、暗斑等都被清楚地识别出来,并用不同的颜色进行视觉标记。我们收集了111年的太阳黑子图,跨越了10个太阳周期。这些太阳黑子图被仔细拼接成合订本,每6个月一卷。这些图纸保存在Kodaikanal图书馆,供科学使用和分析。本文简要介绍了用方格网绘制太阳黑子图的过程、计算黑子数的方法和测量黑子面积的方法。我们分别收集了北半球和南半球的数据。从收集的数据,我们计算太阳黑子的数量和面积,并将其与皇家格林威治天文台(RGO)和太阳黑子指数和长期太阳观测(SILSO)的数据进行比较。结果表明,太阳黑子数的测量值被低估了约40%。用RGO月平均总黑子数数据对KO月平均太阳黑子数数据进行归一化处理。
2020-01-09 astro-ph.SR
Spot cycle reconstruction: an empirical tool - Application to the sunspot cycle
随着人们对恒星磁活动周期的研究兴趣的增加,人们迫切需要发展一种能够在观测上受到约束的参数化星点模型。在这项工作中,我们开发了一个经验的工具,随机重建的太阳黑子周期,使用平均太阳属性作为参考。合成的太阳黑子周期与从国家地球物理数据中心提取的太阳黑子数据进行了比较,特别是使用Kolmogorov-Smirnov测试。该工具生成合成斑点组记录,包括日期、面积、纬度、经度、该组纬度处太阳表面的旋转速率以及标识号。与每日太阳黑子记录的随机重建的比较证实,我们的经验模型是能够成功地再现太阳黑子周期的主要属性。作为这项工作的一个副产品,我们表明,Gnevyshev Waldmeier规则,它描述了斑点的面积寿命关系,是不适合小团体,我们提出了一个有效的修正,导致合成太阳黑子周期和观测之间的关系更紧密的协议。
2015-07-31 astro-ph.SR
Visualization of the challenges and limitations of the long-term sunspot number record
太阳活动周期周期性地改变太阳的磁场结构和辐射输出,大约每11年确定一次太阳对日光层的影响。除了这个主要的周期性之外,它还显示了长达一个世纪的变化(包括被称为大极小期的异常低太阳活动时期)。蒙德极小期(1645-1715年)作为太阳和其他恒星磁场活动最小的原型,引起了人们极大的兴趣,这表明太阳和陆地气候变化之间存在潜在的联系。最近对太阳黑子观测的重新分析对过去400年太阳活动的演变产生了矛盾的看法(稳定增加与恒定水平)。这激发了整个社区的共同努力,以了解蒙德极小期的深度和随后的太阳活动的长期演变。这个视角的目标是回顾最近的工作,使用历史数据来估计长期的太阳变化,并提供这些估计的用户,可能不知道他们的局限性的背景。我们提出了一个清晰的视觉指南,可以用来轻松地评估不同时期的观测覆盖范围,以及目前提出的太阳黑子群数量系列之间的分歧程度。
2022-03-22 astro-ph.SR
Up to Nine Millennia of Multimessenger Solar Activity
从公元前6755年至公元1885年的10 Be和14 C地球档案中获得的9000年十年太阳黑子数的重建已经使用其他几个信使(观测到的太阳黑子数,群数,地磁场的日变化范围和地磁环电流的日间变化)扩展到现在,并按比例缩放到现代SILSO第2版太阳黑子数。我们发现,在过去的三百年里,没有长期的经济活动上升,最近的经济活动也没有异常。在功率谱中有一个87.6年的峰值,但在Hallstatt 2300年的周期中没有显著的功率。宇宙起源记录与现代太阳黑子记录的协调可能是提供经审查的太阳活动记录用于气候研究的重要一步。
2018-10-29 astro-ph.SR
Solar activity in the past and the chaotic behaviour of the dynamo
这里回顾一下太阳活动的记录,重点放在特殊性上。由于太阳黑子的位置比各种全球太阳黑子数量更能告诉我们太阳发电机的情况,我们首先关注望远镜观测太阳黑子的记录,从而获得位置信息。然后,我们转向代理记录从宇宙成因同位素丰度,这表明在过去的9500年周期性的大极小。强烈调制的事件和具有较温和调制和较弱整体活动的干预事件之间的明显区别暗示了太阳发电机在数千年的过程中遵循各种解决方案,具有不同的对称性。
2014-06-30 astro-ph.SR
Daniel Mögling's sunspot observations in 1626 - 1629: A manuscript reference for the solar activity before the Maunder Minimum
太阳黑子群自1610年以来一直被观测,其数量被用来评估太阳活动的幅度。丹尼尔·莫格林在1626年至1629年记录了他超过100天的太阳黑子观测,并形成了一个重要的蒙德极小期之前的太阳黑子记录数据集。在这里,我们分析了他在达姆施塔特大学和州立图书馆(ULBD)的原始手稿,以审查莫格林的个人资料和观测仪器,并得出太阳黑子群的数量和位置。在他的手稿中,我们确定了134天的确切太阳黑子群编号和3天的额外描述。我们的分析完全修改了他们的观测日期和组号,增加了19天的观测结果,并删除了8天的错误解释。我们还重新审视了Schickard和Hortensius的太阳黑子观测,并修改了他们的数据。这些结果已与当代的观察。此外,我们还根据他的黑子图推算出了黑子的位置,并将其定位在太阳两半球的日面纬度2°-23°之间。与当代的观察背景下,这些结果表明,他们的时间迁移到较低的日射纬度,并强调其位置在17世纪20年代太阳周期-12的下降阶段。他的观测可能是使用针孔和暗箱进行的,这使得莫格林可能低估了太阳黑子群的数量>~ 33% -52%。在与现代数据集进行比较时,应该注意到这种低估。
2021-02-08 astro-ph.SR
The solar magnetic field since 1700: II. Physical reconstruction of total, polar and open flux
我们已经使用半合成记录的基础上出现的太阳黑子群的太阳黑子数数据作为输入的表面通量输运模型重建的大规模太阳磁场和开放的日光层通量从1700年起的演变。半合成太阳黑子群记录的统计特性反映了皇家格林尼治天文台的太阳照相观测结果。其中包括太阳黑子数量和太阳黑子群纬度、纬度、面积和倾角之间的相关性。重建结果的总表面通量,极场,和日光层开放通量(由电流片源表面外推确定)同意与现有的观测或经验推导的数据和重建。我们确认了一个显着的正相关性极场活动最小期间和随后的太阳黑子周期的强度,这对太阳周期的通量传输发电机模型的影响。就在道尔顿极小值之前,在18世纪末,一个长周期之后是一个弱周期。我们发现,在1793年和1800年之间引入一个可能的“丢失”周期,导致开放通量的最小值发生了15年的变化,这与宇宙成因同位素记录是不一致的。
2011-02-07 astro-ph.SR
Records of sunspot and aurora during CE 960-1279 in the Chinese chronicle of the Song dynasty
望远镜出现之前的历史文献中关于太阳黑子和极光观测的记录可以提供有关过去太阳活动的有用信息。极端空间天气事件也是如此,因为它们可能被记录为肉眼观察到的大太阳黑子或低纬度极光。本文介绍了对《宋史》中太阳黑子和极光记录的综合考察结果。这本编年史记录了连续的观察,并作为政府的一项政策编写了格式良好的报告。报告简要比较了在相应时期观测太阳黑子和极光的频率与观测作为太阳活动指标的放射性同位素的频率。这篇论文是我们项目的第一步,我们调查和汇编了来自不同地点和语言的历史文献中的太阳黑子和极光记录,最终将其作为在线数据提供给科学界。
2015-06-11 astro-ph.SR physics.hist-ph physics.space-ph
The solar magnetic field since 1700: I. Characteristics of sunspot group emergence and reconstruction of the butterfly diagram
我们使用的太阳黑子群的历史记录,由英国皇家格林尼治天文台编制的太阳黑子数一起导出太阳黑子群出现的周期相位和强度的依赖性的统计特性。特别是,我们讨论了太阳黑子群的纬度,经度,面积和倾斜角的函数的周期强度和时间在太阳活动周期。利用这些经验特征,根据Wolf和群黑子数重建了1700年以后的太阳黑子群出现时纬图(蝴蝶图)。这种重建将有助于研究太阳磁场的长期演化。
2011-02-07 astro-ph.SR
Records of Auroral Candidates and Sunspots in Rikkokushi, Chronicles of Ancient Japan from Early 7th Century to 887
本文介绍了《日本正史·立国志》中从7世纪初到887年对太阳黑子和极光候选者的调查结果,以回顾太阳和极光活动。我们在Rikkokushi总共发现了一个太阳黑子记录和13个极光候选者。然后,我们检查记录的太阳黑子和极光候选人,比较极光候选人与月相估计的可靠性的极光候选人,并比较记录的太阳黑子和极光候选人与当代总太阳辐照度重建放射性同位素数据。我们还确定了观测地点的位置,以审查可能的极光椭圆向赤道扩展。这些讨论表明,从7世纪末到9世纪初的极光候选人的主要差距,其中包括最低数量的候选人重建的放射性同位素数据,类似的趋势,在当代中国的太阳黑子记录的分布,和一个相对较高的磁纬度与更高的潜力,观测极光比现在更频繁。
2017-08-03 astro-ph.SR physics.hist-ph physics.space-ph
A Curious History of Sunspot Penumbrae
格林威治皇家天文台从1874年5月到1976年汇编的太阳黑子群面积的每日记录表明,较小的太阳黑子群的半影区有一个奇怪的历史。平均而言,当太阳黑子群的总面积从100微赫姆增加到2000微赫姆(一微赫姆是太阳半球面积的百万分之一)时,太阳黑子群的半影面积与本影面积的比率从5增加到6。这种关系并不随太阳黑子群的纬度或太阳黑子周期的相位而有很大的变化。然而,对于总面积小于100微赫的太阳黑子群,这一比例在历史记录中发生了显著而系统的变化。从1874年到1900年,这些最小的太阳黑子的比例接近5.5。在1905年迅速上升到7以上之后,到1930年平稳下降到3以下,然后在1961年平稳回升到7以上。然后从1965年到1976年又回到了5.5附近。从1905年到1961年的平稳变化表明,没有任何迹象表明,任何阶跃式的变化可能归因于设备或人员的变化。太阳活动的整体水平在这段时间内单调增加,当半影与本影面积比下降到不到峰值的一半,然后返回。如果这一历史可以通过其他观察来证实(例如,山威尔逊或Kodaikanal),它可能会影响我们对半影形成的理解,我们的发电机模型,以及我们对太阳辐照度历史变化的估计。
2013-04-30 astro-ph.SR
Extending the Sunspot Area Series from Kodaikanal Solar Observatory
Kodaikanal Solar Observatory(KoSO)拥有世界上最长和均匀的太阳黑子观测记录之一,跨越一个多世纪(1904-2017)。有趣的是,这些观测(最初记录在照相底片/胶片上)是在整个时间段内使用相同的设置拍摄的,这使得这些数据独一无二,最适合长期太阳变率研究。在1921-2011年之间,这些数据中的很大一部分在早些时候被数字化,一个包含探测到的太阳黑子参数的目录(例如,地区和位置)发表在Mandal et al.(2017年)。在本文中,我们通过包括1904-1921和2011-2017之间的新数据集来扩展早期的目录。为此,我们对这些新的数据集进行了优化和校准,其中包括解决随机图像方向的问题。我们通过将KoSO图像与皇家格林威治天文台的同期数据进行比较来解决这个问题。在此之后,半自动太阳黑子检测和自动本影检测算法被实施到这些校准的图像上,以检测太阳黑子和本影。此外,在这次星表更新过程中,我们还通过重新校准“胭脂”板填补了现有KoSO太阳黑子星表(1921-2011)中的数据空白。这个更新的太阳黑子面积系列涵盖了近115年(1904-2017),将提供给社区,并将成为研究太阳长期变化的独特来源
2022-10-13 astro-ph.SR
Records of sunspot and aurora activity during 581-959 CE in Chinese official histories in the periods of Suí, Táng, and the Five Dynasties and Ten Kingdoms
最近对树木年轮或冰芯中放射性同位素的研究表明,极端的空间天气事件发生在望远镜出现之前的时代。在望远镜出现之前的历史文献中,裸眼太阳黑子和低纬度极光的观测记录可以提供关于过去太阳活动的有用信息。本文对公元6世纪至10世纪隋唐五代十国时期中国正史中有关太阳黑子和极光的记载进行了综合考察。这些官方历史记录了根据政府政策进行的连续观察和格式良好的报告。报告简要比较了在相应时期内观测太阳黑子和极光的频率与作为太阳活动指标的放射性同位素观测的频率。根据我们的数据,我们调查和汇编了来自不同地点和多种语言的历史文件中的太阳黑子和极光记录,并最终将其作为公开数据提供给科学界。
2016-12-10 astro-ph.SR physics.hist-ph physics.space-ph
The sunspot number record supports the existence of Planet 9 and the effect of planetary motion on solar activity
本文评估了行星9假说,即第九颗行星的存在,是否与行星假说一致,即太阳黑子出现与行星引起的太阳惯性运动(SIM)同步。我们表明,SIM将受到深刻的影响,如果行星9存在,SIM对太阳黑子出现的假设效果将从根本上不同于SIM的效果,由于现有的八颗行星。我们比较光谱和时间变化的太阳质心距离,RB,计算的八个和九个行星系统,太阳黑子数(SSN)的变化。包括行星9改善了RB和SSN之间在十年,百年和千年时间范围内的光谱相关性和时间相干性。此外,由于RB的变化对行星9的参数、经度和周期很敏感,因此可以将这两个参数调整到SSN变化,并获得独立于天文观测的行星9参数的新估计。我们开发了一种机制,SIM对SSN的影响,提供了一个解释SIM之间的一致性,计算与行星九,和记录重建的SSN。
2022-05-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting the Sunspot Number
我们对太阳活动的长期演变及其主要调制(11年周期)的了解,在很大程度上取决于一个直接的观测记录:自天文望远镜发明以来回溯过去4个世纪的可见太阳黑子计数。目前,这种活动指数主要有两种形式:由R。Wolf在1849年提出的群数,以及Hoyt和Schatten(1998 a,b)最近提出的群数。不幸的是,这两个系列在各个方面都不匹配,在用于当代关于太阳发电机或太阳对地球气候的强迫的重要研究时,会引起混乱和矛盾。最近,在一系列专门的太阳黑子数讲习班的框架内,作出了新的努力,以诊断和纠正影响两个太阳黑子系列的缺陷和偏差。在这里,我们提出了我们目前对太阳黑子数校准的理解的全球概述。虽然1800年之前的太阳黑子记录的早期部分仍然具有很大的不确定性,但由于观测周期不佳,最近的太阳黑子数量主要受到三个主要不均匀性的影响:1880-1915年的太阳黑子群数以及1947年和1980-2014年的太阳黑子数。新修正的系列清楚地表明,在蒙德极小期开始之前,太阳活动逐渐下降,而蒙德极小期之后,太阳活动缓慢上升的趋势强烈减弱,这表明到18世纪中叶,太阳活动已经恢复到20世纪最近几个太阳活动周期的水平。最后,我们总结了对太阳黑子数的这一划时代的修订所开辟的未来前景,这是自沃尔夫本人以来的第一次,以及它与群数的和解,这是一个期待已久的现代化,将为21世纪的太阳周期研究提供支持。
2014-07-11 astro-ph.SR
Level and length of cyclic solar activity during the Maunder minimum as deduced from the active day statistics
蒙德极小期发生在1645年至1715年,太阳活动大大减少,但太阳黑子活动的确切水平在很大程度上是不确定的,因为历史上没有太阳黑子。在这里,我们的目标是,使用保守的方法,以评估在蒙德极小期太阳周期的水平和长度,根据当时天文学家的直接历史记录。一个数据库的活跃和不活跃的日子(天与和没有记录的太阳黑子的太阳圆盘分别)构建了三个模型的不同程度的保守性(松散ML,最佳MO和严格MS模型)关于通用无斑记录。我们已经使用活跃日分数来估计MM期间的太阳黑子群数。对于三个模型,在整个MM期间发现了明显的周期变化,峰值在1655- 1657,1675,1684和1705,可能在1666,在核心MM期间的活跃日分数不超过0.2,0.3或0.4。根据太阳活动的最小值,太阳黑子的估计数量很低。我们发现,对于MM(1650-1700)芯,(1)在常规数据库中,对应于太阳子午线观测的大部分无黑子记录可能是不可靠的。(2)在整个MM期间,活动日的比例仍然很低(低于0.3-0.4),表明太阳黑子活动水平很低。(3)(4)地核MM期太阳活动周期的长度为$9\pm 1$年,但存在不确定性。(5)MM期间的太阳黑子周期的大小被评估为低于5-10个太阳黑子数量; MM期间的高太阳周期的假设没有得到证实。
2015-03-26 astro-ph.SR
Reconstruction of spectral solar irradiance since 1700 from simulated magnetograms
我们使用SATIRE-T2(望远镜时代版本2的光谱和总辐照度重建)模型重建了自1700年以来的光谱太阳辐照度。这个模型使用的输入磁图模拟与表面通量输运模型美联储与半合成记录新兴的太阳黑子群。我们利用太阳黑子群出现的性质(如纬度、面积和倾角)与太阳黑子周期强度和相位之间的统计关系,从1700年开始制作半合成的太阳黑子群记录。将半合成记录输入表面通量传输模型,以获得每日模拟磁图,该磁图绘制了活跃区域(太阳黑子和光斑)的磁通量分布及其在太阳表面的衰变产物。出现在短暂的地区的磁通量分别占的基础上的概念,其长度和幅度的太阳黑子周期,通过太阳黑子的数量。每个表面组件(太阳黑子、光斑和网络以及短暂区域)中的磁通量被用来计算1700年至2009年之间的光谱和总太阳辐照度。这种重建的目标是几个月或更长的时间尺度,尽管模型返回每日值。我们发现,SATIRE-T2除了再现其他相关的观测,如总磁通量,重建总太阳辐照度(TSI)的时间尺度为几个月或更长的时间与PMOD复合观测,以及重建开始于1878年的基础上RGO-SOON数据。该模型预测,从1700年到现在,TSI将增加1.2[+0.2,-0.3] Wm-2。光谱辐照度重建与UARS/SUSIM测量以及Lyman α复合物吻合良好。
2016-04-10 astro-ph.SR
Power law relating 10.7 cm flux to sunspot number
为了研究观测的10.7厘米通量和国际太阳黑子数之间的关系,使一个物理单位可以归因于历史记录,多项式和幂律模型的开发,使无线电通量作为太阳黑子数的函数,反之亦然。贝叶斯数据分析用于估计模型参数和区分模型。的参数不确定性和正常化的措施,适合的相对证据的影响进行了研究。幂律通量作为太阳黑子数的函数被认为是最合理的模型,并可用于估计历史太阳黑子观测的无线电通量。
2010-09-28 astro-ph.SR
Records of Sunspots and Aurora Candidates in the Chinese Official Histories of the Yuán and Míng Dynasties during 1261-1644
望远镜出现之前的历史文件中的太阳黑子和极光观测记录提供了关于过去太阳活动长期趋势和短期空间天气事件的有用信息。在这项研究中,我们提出了一个全面的调查结果的太阳黑子和极光候选人的记录在元史和明史,中国正史跨越1261-1368年和1368-1644年,根据连续的观测与格式良好的报告进行当代专业天文学家。然后,我们提供了一个简短的比较,这些数据与总太阳辐射(TSI)作为一个指标的太阳活动在相应的时期,显示显着的活跃阶段之间的1350年代-80年代和1610年代-30年代。然后,我们将前者与当代俄罗斯的裸眼太阳黑子报告进行了比较,后者与基于西方望远镜观测的当代太阳黑子图进行了比较。特别是后者中的一些与冰芯中保存的硝酸盐信号一致。这些结果不仅为我们揭示了13 - 17世纪太阳活动的极大值和极小值。
2017-05-05 astro-ph.SR physics.hist-ph physics.space-ph
About 200-Year Cycle of Solar Activity in the Mediaeval Korean Records and Reconstructions from Cosmogenic Radionuclides
我们调查了韩国的太阳黑子观测记录,发现了大约200年的周期性。加上中国的观测记录,我们发现历史上的太阳黑子观测具有相似的周期性。最近的一些工作表明,除了11年周期外,不存在内禀周期。我们采用新的方法称为sampogram检验周期的功率谱和差分序列的采样稳定性,并表明约207年的Suess/de Vries周期是随机太阳活动的确定性周期。此外,我们表明,发生的最大值不一定是预期的Suess/de Vries周期,它是可能出现的双或多个最大值没有一个最大值内。
2019-12-24 astro-ph.SR
Reanalyses of the Sunspot Observations of Fogelius and Siverus: Two "Long-Term" Observers during the Maunder Minimum
在蒙德极小期(MM; 1645 - 1715)期间的太阳活动被认为在太阳黑子群数量和太阳黑子位置方面与现代观测中捕获的太阳活动有显著不同,而其实际振幅和分布仍在积极讨论中。在其核心时期(1650/1660 - 1700),马丁·福格利乌斯和亨利克·西韦鲁斯在现有的数据库中形成了重要的长期系列,有许多一尘不染的日子,作为MM结束前第13和第7位最活跃的观察者。已经消除了现有数据库中明显的“无尘日”的显著污染,并对核心MM中太阳周期振幅的潜在低估提出了警告。他们在整个观测期间最多报告了一个太阳黑子群,并证实了MM期间太阳活动周期的显著抑制,这也得到了胡克和威洛比的当代观测的支持。根据修正后的数据,我们还推导出了著名的太阳黑子群的位置,西维鲁斯在1671年记录了这些位置(~ N7.5° +/- 2.5°),并与卡西尼的图纸(~ N10° +/- 1°)进行了比较。它们在位置和年代学上的一致性表明,即使在MM期间,这些黑子群也可能是同一个周期性活动区(AR),其寿命也很长(> 35天)。
2020-09-30 astro-ph.SR
Inter-Correlation Between Sunspot Oscillations and Their Internal Structures
在任何太阳黑子中,通常都能发现三分钟或五分钟的振荡。由于它们受太阳黑子内部热结构和磁结构的调制,因此,它们可以作为太阳黑子地震学的有效工具。本文研究了不同大小和不同磁场的太阳黑子群的振荡特性,旨在建立黑子振荡与其内部结构的比较关系。选取了3组具有近似轴对称磁场的单极黑子,利用SDO/AIA观测到的紫外/极紫外辐射强度变化计算了它们的傅立叶光谱。我们发现,三分钟振荡的分布是由发散磁场和太阳黑子大气层结的共同作用决定的。它的分布可能会被本影中任何入侵的磁性结构所改变。虽然五分钟振荡在小斑点中更为突出,但这意味着五分钟振荡与本影动力学密切相关。
2022-09-13 astro-ph.SR
Intense geomagnetic storm during Maunder minimum possibly by a quiescent filament eruption
太阳偶尔会经历所谓的大极小期,在此期间,其磁场活动(以太阳黑子的数量来衡量)会被抑制数十年。自望远镜观测太阳黑子以来,最突出的大极小期是蒙德极小期(1645 - 1715年),当时太阳黑子变得相当稀少。由于当时对太阳磁场的观测信息很少,因此对大极小期的机制仍然知之甚少。在这项研究中,我们检查了一个候选极光显示在中国和日本在蒙德极小期的记录。极光出现在这样的中磁纬度地区,表明发生了巨大的地磁暴,而地磁暴通常是由强烈的太阳耀斑产生的。然而,来自欧洲的当代太阳黑子观测记录表明,至少对于可能的极光事件,没有大的太阳黑子可以产生强烈的耀斑。通过简单的理论论证,我们表明,这场磁暴可能是由一个巨大的喷发静止的灯丝,或一系列这样的事件。
2019-03-20 astro-ph.SR
A Transit of Venus Possibly Misinterpreted as an Unaided-Eye Sunspot Observation in China on 9 December 1874
在合适的大气视宁度条件下,可以用肉眼观察到大的太阳黑子。这种观测具有特别的价值,因为它们出现的频率提供了太阳活动普遍水平的大致指示。裸眼黑子观测可以追溯到望远镜观测太阳之前,特别是在东亚的历史记录中。因此,将更现代的UES观测结果与望远镜太阳黑子观测结果进行比较,以更好地了解UES记录的性质是很重要的。以前对1874年至1918年中国UES记录和格林威治太阳照相结果的比较表明,少数UES显然没有得到至少一个大面积黑子的直接摄影证据的支持。这篇文章揭示了中国的一次裸眼观测可能在1874年12月9日捕捉到了金星凌日。并将这一天的中国太阳黑子记录与同日的西方太阳黑子观测资料进行了比较。由此得出结论,太阳盘面上的黑子是相当小的,金星凌日可能被中国学者误解为黑子。这一情况表明,在适当的观测条件下,用肉眼可以很容易地看到太阳黑子或面积达太阳盘面1000百万分之一的类似“模糊”物体。它还证实了太阳边缘附近的太阳黑子的可见性与肉眼。本文解释了中国UES在1874年12月9日的观测与西方望远镜观测之间的明显差异,并为进一步讨论1900年和1911年的负对提供了基础,显然没有足够大的面积。
2019-08-07 astro-ph.SR physics.hist-ph
Sunspot Observations by Hisako Koyama: 1945-1996
太阳黑子记录是唯一能提供基本的、多世纪参考的太阳活动观测示踪剂。它的同质性在很大程度上保持了一系列长时间的视觉观察者。在本文中,我们研究的主要参考太阳黑子观测者之一,小山久子的意见。通过查阅日本国立自然科学博物馆的原始档案,我们追溯了她从1945年到1996年的太阳观测生涯的主要步骤。我们还提出了一个完整的数字数据库的重建,她的太阳黑子观测在NMNS,与她的原始图纸和日志。在这里,我们扩展了她的观测数据从1947-1984年到1945-1996年的可用性。与国际太阳黑子数(第2版)和太阳黑子群数系列的比较表明,Koyama的观测结果具有良好的全局稳定性,在1947-1982年的主要时间段内只有暂时的波动。通过识别整个系列中替代观测者的绘图,我们发现记录中一个向下的基线偏移与1983年以后替代观测者的部分贡献相吻合。我们确定的校正因子,使第二部分(1983年至1996年)的规模与小山的主要间隔(1947年至1982年)。我们发现,1983年后下降了9%,然后保持稳定,直到1996年。总的来说,小山的高质量的观察与她一生的奉献精神留下了持久的遗产,这一特殊的个人成就。通过这种全面的恢复,我们现在可以直接访问和利用这一遗产的全部,用于未来的研究。
2019-11-28 astro-ph.SR
Long-term variations of solar magnetic fields derived from geomagnetic data
太阳黑子是太阳表面与强磁场有关的暗点。太阳黑子的数量、面积和亮度被认为反映了太阳磁场的强度,并经常被用作其长期变化的替代指标。然而,太阳黑子参数和太阳磁场之间的相关性并不是恒定的,并且这些相关性变化的原因和时间分布并不十分清楚。因此,在没有仪器测量的情况下,不能单独使用太阳黑子数据来推导太阳黑子磁场的变化。但地球是一种探测器,对太阳磁场的表现形式行星际扰动作出反应,因此地磁活动记录可以作为重建过去太阳磁场演化的诊断工具。在本研究中,我们结合太阳黑子和地磁资料来估计太阳黑子磁场的长期变化。
2013-07-30 astro-ph.SR
The Sunspot Catalogues of Carrington, Peters, and de la Rue: Quality Control and Machine-readable Versions
在19世纪,一些天文学家对太阳黑子进行了观测,记录了它们的位置,有时还记录了它们的面积。这些观察结果以广泛的表格形式发表,但迄今为止没有任何帮助。这些观察员中有三位是理查德·C。卡林顿F. Peters和Warren de la Rue(以及他们各自的合作者)。他们在各种文章中发表了对应于26641个太阳黑子位置的数据(卡林顿、彼得斯和德拉鲁分别记录了4900、14040和7701个太阳黑子位置)。在本文中,我们提出了一个翻译的400多页的印刷数字表成机器可读的格式,包括初步分析,旨在检测可能的错误,在阅读或在原来的转录。这三位天文学家的观测结果可在斯特拉斯堡Donées天文学中心(http://www.example.com)查阅cdsarc.u-strasbg.fr/cgi-bin/VizieR?-来源=VI/138)。
2013-07-12 astro-ph.SR
Sunspot positions from observations by Flaugergues in the Dalton Minimum
本研究整理Honoré Flaugergues在1782–1830年间的手稿黑子观测记录,通过三种计时测量法重建日面坐标,生成覆盖Dalton极小期的蝴蝶图,识别四个太阳周期并验证数据可靠性。
2023-05-15 astro-ph.SR
The sunspot observations by Rheita in 1642
正确解释Rheita关于1642年太阳黑子观测的片段对于估计蒙德极小期之前太阳活动周期的振幅至关重要。我们在这里表明,这一记录已被误解,提出了原来的拉丁文和现代英语翻译。
2015-02-24 astro-ph.SR physics.hist-ph
A Great Space Weather Event in February 1730
目标。历史记录提供的证据表明,极端磁暴与赤道极光延伸的时代之前,系统的磁观测。1730年2月15日发生了一次重大的磁暴。我们用极光延伸来衡量这场磁暴,并根据当代太阳活动将其置于背景中。方法.我们检查了东亚的历史记录,并计算了观测点的磁纬度(MLAT),以衡量磁暴。我们还将它们与南欧的极光记录进行了比较。我们研究了当代太阳黑子观测,以重建1729年至1731年之间的详细太阳活动。结果我们列出了东亚历史文献中的29个极光记录和37个太阳黑子观测结果。结论.这些记录显示,整个东亚至少在MLAT 25.8 °以下都可以看到极光。与欧洲同期记录比较,我们发现极光显示的边界最靠近赤道的位置超过了45.1 ° MLAT,在最大相位时可能下降到31.5 ° MLAT,亮度相当高。当代的太阳黑子记录显示,在1730年上半年,在太阳活动周期的下降阶段,有一个活跃的阶段。这次磁暴的强度至少与1989年的磁暴相当,但不及卡林顿事件。
2018-07-17 astro-ph.SR
Reconstruction of the Sunspot Group Number: the Backbone Method
我们重建了太阳黑子群的数量,不是通过与其他重建的数据进行比较,也不是通过修正那些被认为有缺陷的数据,而是通过重新评估原始数据。由此产生的系列是一个纯粹的太阳指数,不依赖于其他代理的输入,例如放射性核素,极光观测或地磁记录。我们所选择的方法是“Backboning”数据集,通过使用长期观察者作为刚性特征来提供实质内容和刚性。太阳活动,如组数所定义的,似乎在1700年以来的过去三个世纪中的每一个时间间隔内达到并维持相同的水平,而过去几十年似乎并没有异常活跃,这与人们经常声称的相反。
2015-06-02 astro-ph.SR
Effect of morphological asymmetry between leading and following sunspots on the prediction of solar cycle activity
领先和跟随太阳黑子的形态不对称是太阳表面的一个众所周知的特征。在表面磁场的大尺度演化的背景下,不对称性被假定为仅具有可忽略的影响。利用表面通量输运模型,我们表明,形状的不对称性的领先和后续的太阳黑子有一个显着的影响,在太阳表面的大尺度磁场的演变。通过评估每个双极磁区(BMR)的形态不对称性的影响,我们观察到,在BMR模型中引入的不对称性显着降低其对极磁场的贡献,特别是对于大的和高纬度的BMR。强非对称BMR甚至可以逆转规则的极场形成。基于观测到的太阳黑子记录的表面通量输运模拟表明,引入形态不对称性使观测到的轴向偶极子强度的均方根差减少了30- 40%。这些结果表明,引导黑子和跟随黑子的形态不对称性对太阳活动周的预测有重要影响。
2019-08-13 astro-ph.SR
Timing Terminators: Forecasting Sunspot Cycle 25 Onset
最近的研究表明存在一种新型的太阳事件,即“终结者”。“与太阳的标志性事件,耀斑和日冕物质抛射不同,终结者最有可能起源于太阳内部,在或靠近速跃层。终结者标志着太阳赤道磁活动周期的结束和中纬度太阳黑子周期的开始。观测表明,这些事件之间的时间差非常短,在太阳黑子周期的背景下,小于太阳旋转。作为太阳活动周期的(决定性的)开始和结束点,终结者的精确时间应该允许对我们恒星大气的气象学进行新的调查。在这封信中,我们使用信号处理的标准方法,希尔伯特变换,以确定一个数学上强大的签名终止太阳黑子的记录和辐射代理。使用太阳黑子数和F10.7太阳射电通量时间序列的希尔伯特相位的线性外推,我们可以实现比以前的估计所允许的更高的保真度的历史终结者定时。此外,这种方法提供了一个独特的机会,通过分析太阳黑子数据,预测下一个终结者将在2020年5月($+4$,$-1.5$月)发生,并触发太阳黑子周期25的增长。
2020-01-15 astro-ph.SR
Maximal growth rate of the ascending phase of a sunspot cycle for predicting its amplitude
预测太阳活动周期振幅对于更好地理解太阳发电机以及许多空间天气应用都很重要。我们证明了一个稳定的关系,太阳黑子活动的最大增长率在上升阶段的一个周期和随后的周期振幅的基础上的四个数据集的太阳活动指数:太阳黑子总数,半球太阳黑子数从1874年起的新目录,太阳黑子总面积,和半球太阳黑子面积。对于所有的数据集,基于最大增长率前兆的线性回归显示出显着的相关性。验证周期1-24的预测表明,真实的和预测的周期振幅之间的高度相关性达到r = 0.93的太阳黑子总数。预测的准备时间从2个月到49个月不等,平均值为21个月。此外,我们证明了最大增长率指标的总和分别确定的北半球和南半球的太阳黑子数量提供了更准确的预测比使用总的太阳黑子数量。在均方根和相关系数方面,平均优势分别达到27%和11%。优越的性能也证实了半球太阳黑子面积相对于总太阳黑子面积。在太阳活动周的上升阶段,太阳黑子活动的最大增长率可以作为后续太阳活动周振幅的可靠前兆。此外,我们的研究结果提供了一个坚实的基础,支持定期监测,记录和预测太阳活动的半球太阳黑子数据,捕捉太阳活动和太阳磁场的不对称行为,并提高太阳周期预测方法。
2022-06-25 astro-ph.SR
Secular variation of hemispheric phase differences in the solar cycle
我们研究了太阳黑子周期在两个半球的相位差,并将其与纬度太阳黑子分布进行了比较。如果南北相位差呈现长期趋势,则不应将其视为随机现象。我们使用的数据集的历史太阳黑子的记录和图纸所作的Staudacher,汉密尔顿,Gimingham,卡灵顿,Spouml;rer,和格林威治观察员,以及太阳黑子活动在蒙德极小期重建的Ribes和Nesme-Ribes。我们采用交叉递归图来分析南北相位差。我们发现,在过去的300年中,在一个半球的相位领先的持久性表现出长期的变化。从一个半球到另一个半球的变化在1928年和1968年附近登记,以及1783年和1875年附近的两个历史变化。自1750年以来,太阳黑子周期的半球相位差与太阳黑子的纬度分布之间存在长期的相关性。
2010-09-29 astro-ph.SR
A Bayesian Analysis of the Correlations Among Sunspot Cycles
太阳黑子数量构成了太阳活动的全面、长期代表,并已多次用于实证研究太阳周期的特性。在有观测记录的24个周期中发现了许多相关性。在这里,我们对太阳黑子记录进行了复杂的统计分析,重申了这些相关性,并为未来的周期建立了一个经验预测框架。我们的方法的一个优点是,它允许严格评估的统计意义的各种周期功能和预测的不确定性。我们将数据总结为三个顺序关系,估计任何周期的幅度,持续时间和上升到最大值的时间,给定前一个周期的值。我们发现,没有任何迹象表明预测能力超过一个周期的持久性,并得出结论,发电机不保留超过一个周期的记忆。根据截至2011年10月的太阳黑子记录,我们获得了第24周的估计最大平滑月太阳黑子数为97 +- 15,发生在2014年1月至2月+- 6个月。
2012-08-08 astro-ph.IM astro-ph.SR stat.AP
Aurora Candidates from the Chronicle of Qīng Dynasty in Several Degrees of Relevance
我们在${\it Q\bar{\imath}ngsh\check{\imath}ga\check{o}}$中介绍了太阳黑子和极光的调查结果,这是${\it Q\bar{\imath}ng}$王朝1559-1912年期间的编年史草案,作为调查历史太阳黑子和极光记录的系列作品的续集,并向科学界提供有关所获得结果的在线数据。在这次${\it Q\bar{\imath}ngsh\check{\imath}ga\check{o}}$调查中,我们发现了111个夜空发光事件的记录,这些事件的关键词包括蒸汽(${\it q\grave{\imath}}$)、云(${\it y\acute{u}n}$)和光(${\it gu\bar{a}ng}$),它们可能指示极光以及其他一些现象。对太阳黑子进行了类似的关键词调查,但没有发现太阳黑子的记录,与西方世界的极光记录进行比较,发现111条记录中有14条与西方世界的同步观测记录相对应,极有可能是极光。为了研究其余的记录是极光的可能性,我们计算了每个记录的月球年龄和太阳周期的相位。经过这些计算,这些记录中有相当一部分聚集在满月附近,从大气光学的角度来看,这些记录在统计上是可疑的,同时新月附近的一些记录更有可能被解释为极光,包括蒙德极小期的三个记录。
2016-08-09 astro-ph.SR physics.hist-ph