Search for torsional oscillations in isolated sunspots
在这项工作中，我们寻求证据的全球扭转振荡的α太阳黑子。我们已经使用了长时间序列的连续强度和磁场矢量图从日震和磁成像仪（HMI）仪器板上的太阳动力学观测（SDO）航天器。这里分析的时间序列跨越了25个孤立太阳黑子的总盘面通道。我们发现没有证据表明全球长期周期振荡的方位角的太阳黑子磁场在$\sim$ 1度。这项研究有助于我们了解太阳黑子的动力学和内部结构。
2017-06-06 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
A solar cycle lost in 1793--1800: Early sunspot observations resolve the old mystery
由于缺乏可靠的太阳黑子观测，18世纪后期太阳黑子数序列的质量较差，导致道尔顿极小期之前的异常长的太阳活动周（1784- 1799）。利用新近恢复的18- 19世纪观测者Staudacher和Hamilton的太阳图，我们绘制了18世纪90年代太阳黑子的纬度分布图，即太阳蝴蝶图。1793- 1796年太阳高纬度地区突然出现的系统性太阳黑子明确地表明，1793年开始了一个新的周期，这在传统的沃尔夫太阳黑子系列中是丢失的。这最终证实了之前提出的丢失周期的存在，从而解决了一个古老的谜团。这封信引起了科学界对18世纪修改太阳黑子系列的需要的注意。一个新的短的，不对称的周期的存在意味着变化和限制太阳黑子周期的统计，太阳活动的预测，太阳发电机理论，以及太阳-地球的关系。
2009-07-19 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
Neural Network Forecast of the Sunspot Butterfly Diagram
使用神经网络作为一种预测方法，我们试图证明，太阳黑子的时间序列的预测可以扩展到时空的情况下。我们采用这种机器学习方法来预测不仅在时间上，而且在空间（在这种情况下是纬度）上的时空数据集，代表太阳黑子图延伸到总共142年。分析表明，这种方法似乎能够重建时空序列的整体质量方面，即太阳黑子的纬度和时间模式的整体形状和幅度。据我们所知，这是第一次使用神经网络来预测太阳黑子蝶形图，尽管结果在定量预测方面受到限制，但它指出了使用完整时空序列而不仅仅是时间序列的方法。此外，我们使用该方法来预测即将到来的第25周期最大太阳黑子数将在$R_{25}=57 \pm 17$左右。这意味着一个非常弱的周期，这将是有记录以来最弱的周期。
2019-03-07 astro-ph.SR
Extreme value theory applied to the millennial sunspot number series
在这项工作中，我们使用两个十年太阳黑子数系列重建宇宙成因放射性核素数据（14 C在树干，SN-14 C和10 Be在极地冰，SN-10 Be）和极值理论研究太阳活动的变化在过去的9000年。特别地，使用超过阈值的峰技术来计算不同阈值的广义Pareto分布的形状参数。其负值意味着极端SN-10 Be和SN-14 C时间序列的上限。1000年和10000年的回报水平估计导致的值低于最大观测值，预计为1000年，但不是10000年的回报水平，这两个系列。将这些结果与过去四个世纪中望远镜观测到的太阳黑子数进行比较，表明太阳活动的主要特征已经在望远镜时期（从1610年到现在）记录下来，该时期涵盖了从极大极小期到极大期的太阳变化的全部范围。
2018-01-29 astro-ph.SR
Average annual total sunspot area in the last 410 years: The most probable values and limits of their uncertainties
这项工作的目的是建立一个长期（410年）的平均年总太阳黑子面积AR系列-太阳黑子活动的物理指数。我们使用了1832-1868年和1875-2020年AR指数的望远镜观测，以及AR与太阳黑子指数SN（ISN版本2.0）和太阳黑子群GN（Svalgaard和Schatten（2016）GSN版本）的长系列之间的关系。1976年以后的皇家格林尼治天文台系列由基斯洛维尼亚斯克山天文站的数据扩展。当从SN重构AR时，考虑到函数AR = f（SN）具有与这些指标的异质性相关的非线性系统特征和不确定性。因此，除了对最可能的AR值进行建模之外，还确定了重建不确定性的预测极限。在区间1610-1699，我们使用先前提出的伪相空间方法（DPS）中的分解的GN系列的基础上进行的重建。由此产生的系列NO21 y可在网上免费获得。我们表明，这一系列的经验Gnevyshev-Ohl规则和Waldmeier效应得到满足。小波分析揭示了主循环的8.4-13.8年的周期（与全球蒙德和道尔顿极小期之前的周期急剧减少）和一个典型的周期为50-60年和90-110年的两个组件的Gleissberg循环。
2021-05-13 astro-ph.SR
Wavelet-analysis of series of observations of relative sunspot numbers. The dependence of the periods of cyclic activity on the time at different time scales
本文应用连续小波变换的方法对太阳黑子相对数观测资料进行了高质量的时频分析。这些数据的小波分析揭示了以下模式：在同一时间有几个活动周期变化很大，从准两年期到百年期。太阳活动的这些相对低频的周期性变化逐渐改变了不同周期的时间周期值。这种现象在每个活动周期中都可以观察到。
2015-12-13 astro-ph.SR
Spatial-temporal forecasting the sunspot diagram
我们试图预测太阳的太阳黑子蝴蝶图在空间（即在纬度）和时间，而不是通常的一维时间序列预测流行的科学文献。我们使用的预测方法的基础上的非线性嵌入的数据序列在高维。我们使用这种方法在纬度（空间）和时间上进行预测，使用1874年至2015年的太阳黑子图的完整时空序列。对结果的分析表明，确实有可能重建太阳黑子时空格局的整体形状和幅度，但目前形式的方法不具有真正的预测能力。我们还应用一种称为结构相似性的度量来比较预测和观察到的蝴蝶周期，表明当分析不同预测方法的效率时，这种度量可以是对通常的均方根误差度量的有用补充。
2017-09-08 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
The revised Brussels-Locarno Sunspot Number (1981-2015)
1981年，国际太阳黑子数的制作工作从苏黎世天文台转移到比利时皇家天文台，标志着太阳黑子数历史上一个非常重要的转变。这些最近的几十年对于将最近的现代太阳指数和通量与过去的太阳黑子数系列联系起来特别重要。然而，最近发现，从1981年到现在，太阳黑子数的规模发生了很大的变化。在这里，我们使用1981年至2015年之间的长时间站重建了一个新的平均太阳黑子数系列$S_N$。我们还使用1945-2015年35个台站的长时间序列扩展了这种重建，其中包括1981年的过渡。在这两种重建中，我们还得到了一个并行的群数系列$G_N$。我们的研究结果证实了洛迦诺试验站的变化趋势。我们还验证了1981-2015年修正系数相对于前一时期1945- 1980年的规模。通过比较新的$S_N$和$G_N$级数，我们发现这两个指数之间存在一个常数二次关系。这种代理关系导致在循环19至23期间完全恒定且与循环无关的$S_N/G_N$比率，循环24除外。我们发现我们重建的$G_N$和新的“骨干”群数之间有很好的一致性，但原始群数以及$F_{10.7}$射电通量和美国太阳黑子数$R_a$存在不均匀性。这一分析为将来实施更先进的太阳黑子数生成方法开辟了道路。特别是，我们确定了存在的不同的子集的观测站共享非常相似的个人k因子，这可能是一个关键因素，用于建立一个未来的多站参考代替过去的单一试点站。
2015-07-28 astro-ph.SR
Sunspot Sizes and The Solar Cycle: Analysis Using Kodaikanal White-light Digitized Data
太阳黑子的大小在一个太阳活动周期的进程中变化很大。对不同太阳黑子大小的长期变化研究是更好地理解太阳黑子形成的基本过程及其与太阳发电机的联系的关键。Kodaikanal白光数字化档案提供了90年（1921-2011）的每日太阳黑子观测。使用不同的大小标准上检测到的个人太阳黑子，我们产生了每年平均太阳黑子面积的时间序列，以及为个人半球。在本文中，我们使用了太阳黑子面积值，而不是在早期的研究中使用的太阳黑子数。对这些不同时间序列的分析表明，太阳黑子周期的不同性质取决于太阳黑子的大小。“奇偶规则”、周期最大值期间的双峰和面积数据中的长期周期性被发现存在于特定的太阳黑子大小中，而在其他大小范围中不存在或不那么突出。除此之外，我们还发现了一系列的周期性的不对称指数有一个依赖于太阳黑子的大小。这些统计差异在不同的大小范围内可能表明，一个复杂的发电机行动是负责的产生和动态的太阳黑子与不同的大小。
2016-10-08 astro-ph.SR
The asymmetry of sunspot cycles and Waldmeier relations as due to nonlinear surface-shear shaped dynamo
本文提出了一个太阳发电机模型的研究工作在大部分的对流区与环向磁场通量集中在地下旋转剪切层。我们探讨如何这种类型的发电机可能取决于湍流参数的空间变化和表面附近的差分旋转。平均场发电机模型考虑了磁螺旋度的演化，并描述了它对$α$效应产生大尺度磁场的非线性反馈。我们比较了模型预测的磁周期特性，包括周期不对称性（与增长和衰变时间相关）和持续时间-振幅关系（Waldmeier效应），与观测到的太阳黑子周期特性。我们表明，该模型定性地再现了太阳周期的基本性质。
2011-07-17 astro-ph.SR
Uncertainties in the Sunspot Numbers: Estimation and Implications
太阳黑子数序列受到各种不确定性的影响，这些不确定性仍然知之甚少。最近，国际太阳黑子数的重大改变突出了更好地了解它们的必要性[Clette等人，空间科学评论，2014年]。我们提出了第一次彻底估计这些不确定性，表现为泊松随机变量的乘法系数是时间和观测依赖。我们为这些不确定性提供了一个简单的表达式，并揭示了它们在时间上的演变如何与观测和数据处理的变化相吻合。了解它们的值对于正确地从多个观测值中构建复合数据以及保持复合数据的稳定性至关重要。
2016-08-18 astro-ph.SR physics.data-an
Principal component analysis of sunspot cycle shape
利用第1-23太阳活动周的Wolf黑子数和群黑子数研究了太阳黑子活动周的形状。我们确定了最典型的“模型”周期和最不对称的周期，并测试了两个Waldmeier规则的有效性：周期高度和其上升阶段的长度（规则1）之间的反相关性，以及周期高度和前一周期的长度（规则2）之间的反相关性。我们应用主成分分析的太阳黑子周期和研究的前两个组成部分，分别描述了平均周期的形状和周期的不对称性。我们还计算了它们的自相关性，以研究它们的递归特性。沃尔夫数的最佳模型周期是SC 12、SC 14和SC 16，它们是从一个相当低的太阳活动周期中连续出现的偶数周期。我们发现，模型周期在八个不同的分析使用两个太阳黑子系列几乎完全甚至周期。相应地，最不对称的周期是奇周期。我们发现，这两个Waldmeier规则是有效的整个沃尔夫数系列的23个周期。Waldmeier规则2也适用于群数列，尽管它的意义较弱。Waldmeier规则1对于原始组数序列不重要，但对于代理序列变得重要。在不同的世纪里，瓦尔德迈尔规则并不总是对沃尔夫数有效，很少对群数有效。我们的研究结果也为Gnevyshev间隙提供了新的解释。格涅维舍夫间隙除了是太阳活动的局部洼地外，还是一个分界线，它将太阳活动周期分为两部分，其相对强度决定了太阳活动周期的不对称性。Gnevyshev间隙是PC 2的零值时间，位于其开始后循环的约33-42%。
2018-10-19 astro-ph.SR
The three-dimensional structure of sunspots II. The moat flow at two different heights
许多太阳黑子被称为护城河流的径向外流所包围。我们研究了一个黑子在太阳大气两个不同高度上的护城河流，该黑子的磁特性在本系列的第一篇论文中已经报道过。我们使用两个同时的时间序列与过渡区和日冕探测器（TRACE）在白光和紫外线在170 nm。视场的中心是位于盘中心附近的小太阳黑子NOAA 10886。水平速度是通过应用两种不同的局部相关跟踪技术得出的。护城河里到处都是流出的水。在护城河的内部，UV系列的速度大于白光的速度，而在护城河的外部，我们发现相反的结果。结果表明，白光速度代表了护城河中安静的太阳等离子体的一般流出，而紫外线速度主要是由移动速度比一般等离子体流快的小亮点。
2009-12-18 astro-ph.SR
Tests of sunspot number sequences: 4. Discontinuities around 1946 in various sunspot number and sunspot group number reconstructions
我们使用5个测试数据系列来量化1946年前后5个年平均太阳黑子数或组数序列中的假定不连续性。测试的系列为：沃尔夫/苏黎世/国际太阳黑子数组合[ $R_{ISNv1}$和$R_{ISNv2}$ ]的原始版本和新版本; $R_{ISNv1}$ [ $R_C$ ]的修正版本;主干群数[ $R_{BB}$ ];以及群数组合[ $R_{UEA}$ ]。测试数据为：来自RGO太阳光照相数据的太阳黑子群编号$N_G$和总面积$A_G$;来自MWO CaII K太阳分光照相再分析的CaK指数;来自MWO太阳黑子图的太阳黑子群编号$N_{MWO}$ ;以及斯劳电离层临界频率[ $foF2$ ]。测试数据都随太阳黑子数变化，在某些情况下是非线性的。测试使用前后拟合残差比较和相关方法，应用于迭代的间隔，以最大限度地减少误差并消除不连续数据的影响。它不假定所需的校正是一个常数因子，甚至也不是太阳黑子数的线性。$R_C$、$R_{BB}$和$R_{ISNv1}$需要非线性校正，但$R_{ISNv2}$或$R_{UEA}$不需要。测试数据集在所有情况下都给出了非常相似的结果。通过将概率分布函数相乘，我们获得了每个数据系列的最佳校正，该校正必须应用于不连续前的数据，以使其与不连续后的数据一致。结果表明，平均而言，1932-1943年的值对于$R_{ISNv1}$来说太小了（相对于后来的值）约12.3%，但是对于…
2016-05-17 astro-ph.SR
Magneto-acoustic waves in sunspots: first results from a new 3D nonlinear magnetohydrodynamic code
在太阳黑子的光球层和色球层中观测到的波表现出复杂的动力学和空间模式。高分辨率太阳黑子波观测的解释需要在真实的黑子模型大气中模拟太阳黑子上层的三维非线性波传播和模式转换。在这里，我们提出了这种建模的第一个结果。我们开发了一个三维非线性数值计算程序，专门用于计算平衡态磁结构对任意扰动的响应。该代码解决了三维非线性MHD方程的扰动，它是稳定的超扩散项，是完全并行化。代码的健壮性通过一些标准测试得到了证明。我们分析了几个模拟的太阳黑子扰动的不同周期的脉冲在次光球水平，从短周期，介绍了学术目的，以较长的和现实的三分钟和五分钟的周期。通过计算波能流，详细描述了非平凡类黑子磁场位形中的三维模式转换，包括快、慢磁声波和Alfvén波之间的转换.我们的主要发现是：（1）只有当驱动脉冲位于黑子轴外时，才能观察到从声学模到Alfvén模的转换，但这种转换在能量上是无效的;（2）由于快磁声模的截止效应和折射，周期约为5分钟的倏逝波的能量几乎完全保持在水平β =1以下;（3）频率高于截止值的波以场向方式传播到色球层，其功率超过5分钟瞬逝振荡的功率，这与观测结果一致。
2010-06-15 astro-ph.SR
The new Sunspot Number: assembling all corrections
由R.Wolf于1849年创建的太阳黑子数，提供了从1700年到现在的太阳活动的直接长期记录。尽管它在太阳发电机和过去日地关系的多项研究中发挥了核心作用，但它从未被提交给全球性的重要修订。然而，与其他太阳指数的各种差异最近促使这个系列的全面重新校准。基于在几个太阳黑子数研讨会的框架内建立的各种诊断和校正，以及Clette等人2014年所描述的，我们收集了所有校正，以产生这个参考时间序列的新标准版本。在本文中，我们解释了三个主要的校正和标准，用于选择一个最终的最佳版本的每个校正因子或功能，给出了可用的信息和已发表的分析。然后，我们讨论了与最近重建的太阳黑子群数的良好一致性。从这个重新校准的系列中出现的影响，我们还讨论了在新确定的太阳活动周期振幅的上升长期趋势的情况下，也与来自宇宙成因放射性核素的矛盾的迹象。最后，我们介绍了现在在世界数据中心（SILSO）实施的新版本管理方案，这反映了一个重大的概念转变：除了重新缩放的数字之外，太阳黑子数的第一次修订还将以前锁定的数据档案转换为一个活生生的观测系列，未来可以进行改进。
2015-10-23 astro-ph.SR
Updated sunspot group number reconstruction for 1749-1996 using the active day fraction method
太阳黑子数系列是由数百个不同观测者的观测结果组成的，需要将观测者仔细归一化到标准条件。在这里，我们提出了一个新的标准化系列的太阳黑子群的数量为1749年至1996年期间。重建是基于活跃日分数（ADF）的方法，这是稍微更新相对于以前的作品，和一个修订的数据库的太阳黑子群观测。一些关键的太阳观测器的稳定性进行了评估，对复合系列。皇家格林威治天文台的数据集自19世纪90年代以来似乎相当稳定，但在此之前低了约10%。在19世纪80年代到1920年代之间，沃尔夫的观测质量下降了10-15%，这表明使用他作为参考观测者可能会导致额外的不确定性。沃尔夫（小型望远镜）在19世纪60年代至90年代之间似乎相当稳定，没有任何明显的趋势。新的重建反映了百年变化的太阳活动评估使用奇异谱分析方法。它描绘了20世纪下半叶现代太阳活动极大期的一个非常重要的特征，比18- 19世纪高出1.33-1.77倍。提供了新的太阳黑子群数字系列，具有月度和年度分辨率，也有电子格式，为过去250年来太阳变化和太阳发电机的新研究奠定了基础。
2017-05-15 astro-ph.SR
Scrutinizing the relationship between plage areas and sunspot areas and numbers
对过去太阳活动的研究和重建需要关于太阳黑子以及光斑/谱斑和网络的数据。这些数据对于了解太阳和类太阳恒星的磁活动和变化也很重要。最长的直接光斑/谱斑数据集是白光光斑和Ca II K观测，分别可以追溯到1874年和1892年。在此之前，唯一可用的直接数据是太阳黑子。我们重新评估了自1892年以来的斑区和太阳黑子记录（面积和数量）之间的关系，以重建光斑/斑区，这些光斑/斑区可以用于更早的研究，即在仅进行太阳黑子观测的时期。我们使用来自38个一致处理的钙II K档案以及基于这些档案的复合谱区的谱区。我们发现，谱斑和太阳黑子面积和数量之间的关系是很好地表示的幂律函数。我们进一步发现，这种关系依赖于带宽和太阳周期强度。重建与幂律关系是在良好的协议与原来的海滩面积系列，而就业的周期强度依赖关系，提高重建只有轻微的。对其他以前发表的海滩面积系列进行相同的分析，通常来自一个单一的档案与不同的处理技术，当使用不同的时间序列时，返回不同的结果。这突出表明了对各种档案进行一致处理的重要性，并表明了使用以前出版的系列所带来的不确定性。我们的研究结果对过去的太阳活动和辐照度重建以及恒星活动的研究，有时假设谱斑和太阳黑子面积之间的线性关系的影响。
2022-09-15 astro-ph.SR
Complex Network Approach to the Statistical Features of the Sunspot Series
复杂网络方法是近年来发展起来的一种研究时间序列数据统计特征的新方法。我们执行的能力图分析的每日和每月的太阳黑子系列。基于这些数据，我们提出了两种方法来构建网络：一种是从原始的可观测测量，另一种是从一个负逆变换的系列。导出的网络的度分布的强极大值具有明显的非高斯属性，而度分布的极小值是双峰。周期的长期变化由网络中跨越相对较大时间间隔的枢纽反映。基于标准的网络结构措施，我们提出了两个后续事件之间的等待时间来表征的长期相关性。用两个连续的强极小值出现时间的标度指数为$γ= 2.04$的幂律体制确定了太阳活动周在15\,--\,1000天内的持续范围。相比之下，最大数量中不存在持续趋势，尽管最大值确实与指数形式存在显著偏差。我们的研究结果为评估现有模型提供了一些新的见解。等待时间所暗示的幂律机制确实表明，在最小值中存在某种程度的可预测模式。
2013-07-24 astro-ph.IM astro-ph.SR nlin.CD
Nonlinear dynamo models using quasi-biennial oscillations constrained by sunspot area data
内容：太阳磁场活动除了具有11年的Schwabe周期外，还具有1.5- 4年的周期变化，即所谓的准两年振荡（QBO）。太阳发电机被认为是产生QBO的负责机制。目的：在这项工作中，我们分析太阳黑子面积调查的QBO信号的空间和时间行为，并研究负责的物理机制，使用模拟完全非线性平均场通量输运发电机。研究方法：我们研究了QBO的行为在太阳黑子面积数据在全磁盘，南北半球，使用小波和傅立叶分析。我们还运行了两种不同的方法来产生一个极向场从现有的环向场，巴布科克-莱顿和湍流$α$机制的太阳能发电机。然后，我们研究了模拟的磁场强度，以及纬向环流和差分旋转速率使用相同的方法。结果如下：从太阳黑子区的结果表明，QBO存在于整个磁盘和半球太阳黑子区，它们显示出略有不同的空间和时间行为，表明一个轻微的分离的太阳半球。QBO信号通常是间歇性的，与太阳黑子面积数据同步，在太阳活动最大时出现。BL发电机的结果表明，它们既不能产生太阳半球的轻微解耦行为，也不能产生类似QBO的信号。另一方面，湍流的$α$ -发电机产生了解耦的半球和一些类似QBO的短周期。结论：总之，我们的模拟表明，湍流$α$发电机与洛伦兹力似乎更有效地产生所观察到的时间和空间行为的QBO信号相比，从BL发电机。
2019-04-07 astro-ph.SR
The ratio between the number of sunspot and the number of sunspot groups
利用里尔蒙斯、霍洛曼和圣维托三个太阳观测站的观测数据，研究了每个太阳黑子群平均黑子数的变化。结果表明，不同类型的太阳黑子群及其黑子数具有不同的太阳活动周和周间变化。太阳黑子平均数与黑子群数之比的变化是一个真实的特征，而不是观测仪器、观测者经验、计算方案等变化的结果，并且是太阳磁场变化的结果。因此，试图最大限度地减少太阳黑子数和太阳黑子群序列之间的差异是不合理的，并导致损失的重要信息的变化的太阳发电机。
2017-10-04 astro-ph.SR
A New Calibrated Sunspot Group Series Since 1749: Statistics of Active Day Fractions
虽然太阳黑子数系列自19世纪中期就存在了，但它们仍然是激烈争论的主题，最大的不确定性与过去个人观察者的视觉灵敏度的“校准”有关。应用菊花链回归方法对观测器进行互校准，这可能导致显著的偏差和误差累积。在这里，我们提出了一种新的方法来校准的主要观察者的视敏度的参考数据集的皇家格林尼治天文台太阳黑子群的1900-1976年期间，使用的统计活动日分数。对于每个观察者，我们独立地评估他们的观察阈值[S_S]，定义为假设观察者错过所有面积小于S_S的组，并报告所有大于S_S的组。接下来，使用蒙特卡罗方法，我们构造，从参考数据集，每个观察者的校正矩阵。校正矩阵是显著非线性的，并且不能通过线性回归或比例近似。我们强调，基于年度平均数据之间线性比例的校正会导致数据的严重偏差和扭曲。将校正矩阵应用于每天的原始太阳黑子群记录，最后产生自1748年以来的合成校正序列。修正后的序列显示了1800年（道尔顿极小值）和1900年（格雷斯堡极小值）附近的长期极小值，以及20世纪下半叶的现代活动极大值。在过去的250年里，大极大期的独特性得到了证实。它表明，通过沃尔夫和沃尔夫的数据之间的线性关系的结果在18和19世纪的一些重建严重膨胀的组数。
2015-12-20 astro-ph.SR
Looking for granulation and periodicity imprints in the sunspot time series
太阳黑子活动是发电机作用对磁场周期性破坏和再生的最终结果。本文提出了一种新的方法来分析自1874年以来记录的太阳黑子日面积数据。通过使用墨西哥帽小波计算每日数据序列的功率谱密度，我们发现了具有明确形状的功率谱，其特征在于三个特征。第一项是22年的太阳磁周期，在我们的工作中估计为18.43年。第二项与太阳黑子的日波动有关。这个术语很可能是由与太阳颗粒化有关的湍流运动产生的。最后一项对应于与太阳磁活动有关的周期源，其功率谱密度的最大值出现在22.67天。该值是22-27天周期区域的一部分，其在功率谱中显示出高于平均强度。这个周期为22.67天的过程的起源还不清楚，有可能是由恒星内部的对流产生的。这项研究清楚地表明了南北不对称。18.43年的周期源在两半球之间具有相关性，而22.67天的周期源在两半球之间不具有相关性。结果表明，对大的时间尺度的过剩发生在北半球，特别是在前两个周期源附近。为了进一步研究22.67天的周期性，我们进行了Lomb-Scargle谱分析。这项研究表明，这种周期性与附近发现的其他周期性不同。
2015-05-18 astro-ph.SR
Sunspot Catalogue of the Valencia Observatory (1920-1928)
1920年至1928年期间，巴伦西亚大学天文台（西班牙）保存了一份太阳黑子目录。在这里，我们提出了一个机器可读版本的目录（OV目录或OVc），包括质量控制分析。太阳黑子数（总的和半球的）和太阳黑子面积系列使用该目录构建。OV目录的数据与其他可用的太阳数据进行比较，表明目前的贡献提供了一个可靠的太阳黑子数据的科学界目录。
2014-07-20 astro-ph.SR
New reconstruction of the sunspot group number since 1739 using the direct calibration and "backbone" methods
太阳黑子数系列是提供太阳活动信息的最长的仪器天文学数据库。它是许多个体观测者观测的汇编，它们的相互校准通常使用线性重新标度进行。有多个已发表的系列显示了太阳活动的不同长期趋势。我们的目标是生产GSN系列，具有非线性非参数校准。唯一的基本假设是，不同系列之间的差异是由于观察者的不同敏锐度阈值，并且每个观察者的阈值在整个观察期间保持不变。我们使用一个菊花链的过程与骨干（BB）观察员和校准所有重叠的观察员。每个单独的观察者的校准是用概率分布函数（PDF）矩阵进行的，该矩阵是考虑与BB重叠期间的所有每日值而构建的。BB的校准以类似的方式进行。误差的传播用蒙特卡罗模拟建模。最后一个系列可以追溯到1739年，包括来自314个观察者的数据。这表明在18世纪和19世纪期间太阳活动处于中等水平，这明显低于其他最近使用线性回归重建预测的太阳活动水平。新的系列提供了一个强大的重建，基于现代和非参数方法，自1739年以来的太阳黑子群的数量，它证实了现代太阳活动极大期在20世纪下半叶的存在。
2017-02-27 astro-ph.SR
Relationship between group sunspot number and Wolf sunspot number
利用连续小波变换和交叉小波变换研究了1795年6月至1995年12月期间Wolf（$R_{z}$）和群（$R_{g}$）月平均太阳黑子数的位相周期性和同步性。Schwabe循环是Rg和Rz中唯一的一个公共周期，但是在Rg的循环5-7的情况下以及在$R_{z}$的循环5和6的情况下，Schwabe循环没有被很好地定义。事实上，在周期12之前，$R_{g}$和$R_{z}$的Schwabe周期略有不同，但从周期12开始，两个时间序列的Schwabe周期几乎相同。两个时间序列的不同步性在第5和第6周期中比在随后的周期中更明显，并且通常在一个周期的最大时间附近比在该周期的其余时间更明显。发现在太阳活动周的最小时刻，$R_{g}$与$R_{z}$在振幅和峰期上的拟合都比最大时刻好，这可能是由于它们的定义不同造成的，并且在太阳活动周的最大时刻附近，$R_{g}$通常小于$R_{z}$ . $R_{g}$和$R_{z}$的非同步性与它们各自表现出的不同的黑子周期特征是一致的。
2010-06-11 astro-ph.SR
Magnetic reconnection as a source of jets from a penumbral intrusion into a sunspot umbra
我们提出了高分辨率的太阳黑子半影侵入的同时同空的光球和色球观测结果。这些数据是由加那利群岛上的瑞典太阳望远镜（SST）拍摄的。时间序列的Ca\，II H图像显示了一系列的瞬态喷流延伸约3000公里以上的半影入侵到本影。在大多数时间序列中，沿着侵入的亮丝的整个长度都可以看到喷流。其中一些喷流形成了清晰的$λ$形状的结构，在它们的足迹处出现了一个小环，持续了大约一分钟。在早期研究的框架中，所观察到的这些喷流的瞬态$λ$形状强烈地表明，它们是由半影侵入体下部的弯曲弧形或磁通绳状场与半影侵入体上方形成尖形结构的更垂直的本影磁场之间的磁重联引起的。
2015-09-07 astro-ph.SR
An alternative measure of solar activity from detailed sunspot datasets
通过使用详细的太阳黑子数据，包括可观测性，太阳黑子的大小，并正确识别太阳黑子群作为太阳活动的离散实体方面的太阳黑子数量进行了分析。试验表明，太阳黑子数序列的模糊性除了主观因素外，还有客观原因。为了引入另一种活动测量方法，必须重新考虑太阳黑子数的物理意义。它包含两种成分，它们的数量由不同的物理机制控制，这是模糊性的一个来源。本文提出了一个活动性指标，即出现的磁通量。唯一的长期替代测量是详细的太阳黑子面积数据集，并对磁通量量进行了适当的校准。德布勒森太阳黑子数据库为建立建议的活动指数提供了适当的资料来源。
2016-03-18 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
An Assessment of Sunspot Number Data Composites over 1845-2014
新的太阳黑子数据组合，其中一些在其长期变化的特征上完全不同，在1845-2014年期间进行了评估。相对于现代数据，通常用于校准历史太阳黑子数据的方法是“菊花链”，即校准从一个数据子集传递到相邻的数据子集，通常使用数据子集重叠间隔的回归。最近的研究表明，这些回归存在严重的缺陷，随着数据序列的时间推移，重复使用这些回归会加剧由此产生的错误。因此，Usoskin等人（2016）最近的复合数据系列$R_{UEA}$是一个非常重要的进步，因为它避免了回归，菊花链和其他常见但无效的假设：这是通过比较“活跃日”分数的统计数据与单个参考数据集的统计数据来实现的。我们研究了六个太阳黑子数据系列，包括$R_{UEA}$和新的“骨干”数据系列$R_{BB}$，最近由Svalgaard和Schatten（2016）通过回归和菊花链生成。我们表明，所有六个可以使用一个连续性模型来再现1845-2014年开放的太阳通量变化的主要特征，从地磁活动数据重建。然而，可以确定一些差异，这些差异与使用一篮子其他太阳磁场代理的测试一致。使用数据从各种太阳黑子观测，我们说明了问题，在$R_{BB}$的方法，导致它越来越高估太阳黑子的数量回去的时间，我们建议使用$R_{UEA}$，因为它采用更强大的程序，避免这样的问题。
2016-04-15 astro-ph.SR
Sunspot Catalogue of the Observatory of the University of Coimbra (1929-1941)
科英布拉天文台（葡萄牙）出版了1929年至1941年期间的太阳黑子目录，该天文台现称为科英布拉大学地球物理和天文台。我们将该目录中的数据数字化，并提供机器可读版本。我们展示了根据该目录重建的（总的和半球的）太阳黑子数量指数和太阳黑子面积，并将其与太阳黑子数量指数（第2版）和Balmaceda太阳黑子面积系列（Balmaceda等人，杰·吉奥菲斯。Res. 114，A07104，2009）。此外，我们还比较了科英布拉星表与皇家格林尼治天文台的记录。结果表明，科英布拉天文台编制的历史目录包含可靠的太阳黑子数据，因此可以考虑用于太阳活动的研究。
2021-03-16 astro-ph.SR
Is the Hemispheric Asymmetry of Monthly Sunspot Area an Irregular Process with Long-Term Memory?
太阳黑子周期的半球不对称性是太阳的一个真实特征。然而，它的起源仍然没有得到很好的理解。在这里，我们进行非线性时间序列分析的太阳黑子面积（和数量）的不对称性，以探索其动力学。通过测量黑子面积不对称性的关联维数，我们得出数据中不存在奇异吸引子的结论。进一步计算Higuchi维数，我们得出结论，半球的不对称性在很大程度上是由随机噪声。然而，赫斯特指数的行为表明，时间序列并不完全由无记忆的随机噪声，而是有一个长期的持续性，它可以超过两个太阳周期。因此，我们的研究表明，太阳黑子周期的半球不对称性主要是由于太阳发电机中的一些不规则过程造成的。太阳活动周期不对称性的长期存在表明，太阳磁场在对流区具有一定的记忆性。
2021-11-11 astro-ph.IM astro-ph.SR
Temporal evolutions and quasi-periodic variations present in the sunspot number and group sunspot area data measured at Kodaikanal Observatory for solar cycles 14 to 24
自1904年以来，科代卡纳天文台一直在白光下对太阳进行天气观测，这些图像被绘制在称为太阳图的斯托尼赫斯特网格上。这些连续的手绘数据集用于对太阳的长期研究。本文研究了1905- 2016年太阳活动周14 - 24月半球太阳黑子数和黑子群面积的时间和周期变化。我们发现，太阳黑子数和群面积的时间变化是不同的在每个半球和峰值在不同的时间在太阳活动周期的相对半球。对于两个数据集，周期19显示最大振幅。太阳黑子数时间序列中，第24周最弱，第15周最弱。在这两组数据中都发现了双峰的存在和“奇偶规则”的违反。我们利用小波技术研究了这两个时间序列的周期和准周期变化。我们注意到，除了$\sim$ 11年周期和22年极性反转周期的基本模态外，太阳黑子活动数据在相对半球也表现出多个中期周期，特别是Riger群和准两年周期。这些检测到的准周期性的时间演变也不同，在北半球和南半球。我们对数据集进行了统计分析，以了解相对半球之间的整体性质和耦合。研究表明，两个半球的数据集不同，但可能存在某种依赖性。
2022-11-03 astro-ph.SR
A prediction for 25th solar cycle using visibility graph and Hathaway function
本研究利用可见性图算法分析太阳参数时间序列，预测第25太阳活动周最大黑子数为179，并预计极大期出现在2024年12月至2025年1月。
2024-12-17 astro-ph.SR
Proper Orthogonal and Dynamic Mode Decomposition of Sunspot Data
高分辨率太阳观测显示了磁流体波动的复杂结构。我们应用POD和DMD技术，利用强度时间序列识别太阳黑子中的主导MHD波模式。POD技术用于找到空间正交的模式，而DMD技术识别时间正交性。在这里，我们表明，结合POD和DMD的方法可以成功地识别香肠和扭结模式的太阳黑子本影具有近似圆形的横截面形状。
2020-10-16 astro-ph.SR
Reconstruction of the Sunspot Number Source Database and the 1947 Zurich Discontinuity
太阳黑子数系列是太阳活动周期的主要长期记录，其重新校准需要恢复苏黎世天文台在1849年至1980年期间为编制该指数而收集的全部原始太阳黑子数。在这里，我们报告的主要进展，最近在这个全球数字太阳黑子数数据库的建设，我们得到的所有个人观测者和专业观测站谁提供了太阳黑子数据超过130年的全球统计。首先，我们可以宣布完全恢复长期丢失的源数据表，涵盖1945年至1979年的过去34年，我们描述了这些表中可用的独特信息。然后，我们还追溯了苏黎世的核心观测队和辅助站的演变。1947年，我们发现苏黎世小组和国际辅助站网络的组成都发生了重大中断。这种急剧的转变在苏黎世天文台的历史上是独一无二的，并且与在原始苏黎世太阳黑子数系列中发现的主要尺度跳跃相吻合，即所谓的“Waldmeier”跳跃。这增加了关键的历史证据，解释了为什么在$20^{th}$世纪初逐步引入的方法论变革可以在当时发挥作用。我们总结了完全完成这个新的太阳黑子数据资源所需的其余步骤。
2023-01-06 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
Correlation Between Sunspot Number and ca II K Emission Index
长期天气观测的共振线的Ca II K构成了一个基本的数据库，为各种回顾性分析的状态的太阳磁性。对Ca II K的天气观测始于1904年末，地点在印度的Kodaikanal天文台。在1970年代早期，美国萨克拉门托峰的国家太阳天文台（NSO）开始了一项新的计划，在Ca II K线上进行每日太阳作为恒星的观测。今天，国家统计局正在通过其太阳光学长期观测设施继续进行这些观测。这些不同的数据集可以合并成一个单一的磁盘集成钙II K指数时间序列，描述了色球发射的平均性能在几个太阳周期。我们提出了这样一个钙II K复合材料，并讨论其与新的完全修订的太阳黑子数数据系列的相关性。对于这一初步调查，确定了成对时间序列之间的比例因子，假设重叠观测期间月平均值之间的关系为简单线性模型。
2016-06-03 astro-ph.SR
Fractal dimensions of umbral and penumbral regions of sunspots
2015年6月至11月期间在大开曼岛UCCI天文台拍摄的16个活动区域的太阳黑子图像被用于使用本影和半影区域的周长面积法确定其分形维数。无标度分形维数分别为2.09 $\pm$ 0.42和1.72 $\pm$ 0.4。该值高于Chumak和Chumak（1996年）确定的值，他们使用类似的方法，但仅针对其样本集的半影区域。黑子本影分维与半影分维之间存在着r = 0.58的正相关关系。此外，还对2015年8月21日至2015年8月28日期间从德布勒森光电数据（DPD）中拍摄的八张AR 12403图像进行了类似的时间序列分析。时间序列中本影和半影分形维数之间的相关性r = 0.623，表明本影和半影之间的分形维数所表示的形态复杂性在时间上也是相互遵循的。
2017-09-23 astro-ph.SR
Forty two years counting spots: solar observations by D. E. Hadden during 1890-1931 revisited
我们已经恢复了大卫·E.哈登在1890年至1931年从阿尔塔，爱荷华州。我们已经将哈登发表在不同天文学期刊上的可用数据数字化。并与标准太阳黑子数序列进行了分析比较。此外，我们提供了两个大的太阳黑子群，以前没有描述，起源于1892年2月和1898年9月的两个重要的极端事件的空间天气的额外信息。
2013-05-29 astro-ph.SR
A Simple Method to Check the Reliability of Annual Sunspot Number in the Historical Period 1610-1847
一个简单的方法来检测不一致的低年太阳黑子数的基础上，这些值之间的关系和每年的活跃天数。通过分析，可以发现聚集在几个特定时期的太阳黑子数年度序列中的问题，这些时期是明确的，即：i）蒙德极小期之前，ii）蒙德极小期期间的1652年，iii）太阳周期-1的1741年，iv）18世纪90年代所谓的“丢失”太阳周期和随后的道尔顿极小期开始。
2011-11-10 astro-ph.SR
The sunspot observations by Samuel Heinrich Schwabe
塞缪尔·海因里希·施瓦贝（Samuel Heinrich Schwabe）在1825年至1867年期间对太阳黑子进行了记录和绘图，并保存了一个很长的太阳黑子观测时间序列。施瓦布的观测记录保存在伦敦皇家天文学会的手稿档案中。这些图纸现已数字化，以便将来测量太阳黑子的位置和大小。目前的工作给出了一个清单和评估的图像从Schwabe的日志。太阳黑子的全图总数为8486张，关于太阳黑子的附加口头报告为3699张。还有31份关于可能的极光的报告。
2011-10-17 astro-ph.SR physics.hist-ph
Sunspot and starspot lifetimes in a turbulent erosion model
太阳黑子和恒星黑子衰变的定量模型预测的时间尺度的磁扩散，并可能产生重要的约束恒星发电机模型。受最近星点寿命测量的启发，我们研究了非线性扩散引起的磁通量管的衰变。以前的理论研究扩展考虑两个物理动机的非线性扩散系数$D$的功能形式：逆幂律依赖$D \propto B^{-ν}$和阶梯函数依赖$D$上的磁场大小$B$。分析自相似的解决方案的幂律的情况下，包括表现出“超快”扩散的解决方案。对于阶跃函数的情况下，热平衡积分法产生近似的解决方案，有效的适度抑制扩散的现场。所得到的解决方案的准确性进行了确认数值，使用的方法，它提供了一个准确的描述长期的演变，施加边界条件在无限远的现场。新的模型可以让我们深入了解太阳黑子和恒星黑子之间的差异和相似之处。
2016-11-12 astro-ph.SR
Forecasting Solar Cycle 25 using Deep Neural Networks
随着机器学习领域的最新进展，使用深度神经网络进行时间序列预测变得越来越普遍。太阳活动周期的准周期性质使其成为应用时间序列预测方法的良好候选者。我们使用WaveNet和LSTM神经网络的组合来预测1749年至2019年的太阳黑子数量，并使用1874年至2019年的时间序列数据来预测即将到来的太阳活动周期25的太阳黑子总面积。涉及使用LSTM和1D ConvNets的其他三个模型也与我们的最佳模型进行了比较。我们的分析表明，WaveNet和LSTM模型能够更好地捕捉整体趋势，并学习时间序列数据中固有的长期和短期依赖关系。利用这种方法，我们预测了11年的月平均数据的太阳活动周期25。我们的预测显示，即将到来的第25个太阳活动周期将有一个最大的太阳黑子数约106 $\pm$ 19.75和最大的太阳黑子总面积约1771 $\pm$ 381.17。这表明该周期将略弱于太阳活动周期24。
2020-05-25 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
Does Building a Relative Sunspot Number Make Sense? A Qualified 'Yes'
最近的研究表明，在过去的两三个太阳活动周期中，每组（“活动区”）的太阳黑子数量一直在减少，经典的相对太阳黑子数（SSN）不再是太阳磁活动的良好代表，例如F10.7 cm微波通量所揭示的。SSN是在假设每组的斑点数量是恒定的（实际上，名义上等于10）的情况下得出的。当情况不再如此时（比率接近5，只有其标称值的一半），问题就出现了如何构建一个考虑到这一点的太阳黑子数系列。我们建议将SSN与已被证明很好地遵循F10.7的太阳黑子群计数相协调，但也包括黑子计数的日常变化，以保持长期和短期的变化。
2015-06-18 astro-ph.SR
Association of Plages With Sunspots: A multi wavelength Study Using Kodaikanal Ca $\scriptsize{\textrm{II}}$ K and Greenwich sunspot area Data
斑是在Ca $\scriptsize{\textrm{II}}$ K线（3933.67 nm）上显著可见的磁活性色球结构。一个谱斑可能与太阳黑子有关，也可能与之无关，太阳黑子是太阳光球层中可见的一种磁性结构。在这项研究中，我们探讨这方面的关联斑与太阳黑子使用新数字化Kodaikanal钙$\scriptsize{\textrm{II}}$ K斑数据和格林威治太阳黑子面积数据。而不是使用谱斑指数或分数谱斑面积和它们与太阳黑子数的比较，我们使用，据我们所知，第一次，单独的谱斑面积，并将其与太阳黑子面积时间序列。我们的分析表明，这两个结构形成在两个不同的层是高度相关的时间尺度上的太阳周期相媲美。谱斑的面积和纬向分布也与黑子的分布相似。“蝴蝶图”上不同的面积阈值显示，面积为$\geq$ 4 arcmin $^2$的斑主要与光球中的黑子有关。此外，我们还发现，当单独考虑不同大小的谱斑时，循环性质会发生变化。这些结果有助于我们更好地理解太阳大气不同层磁结构的产生和演化。
2016-12-20 astro-ph.SR
The irregularities of the sunspot cycle and their theoretical modelling
11年的太阳黑子周期有许多不规则性，其中最突出的是太阳黑子可能在几个周期内看不到的大极小期。在总结了有关太阳黑子周期不规则性的观测资料后，我们介绍了目前解释11年太阳黑子周期最成功的理论模型--通量输运发电机模型。然后，我们分析了非线性和随机波动在创建的不规则性各自的作用。我们还讨论了最近人们如何认识到纬向环流的波动也可能是不规则性的一个来源。最后，我们指出，在极向场产生的波动和波动的纬向环流一起可以解释发生的大极小。
2013-12-12 astro-ph.SR
Prediction of the amplitude of solar cycle 25 from the ratio of sunspot number to sunspot-group area, low latitude activity, and 130-year solar cycle
本文通过分析1874–2017年太阳黑子群面积与国际太阳黑子数的关系及其长期周期变化，预测第25太阳活动周幅度约为135±8，极大期在2024年3月前后。
2024-05-06 astro-ph.SR
Uncertainty quantification in sunspot counts
观测和计算太阳黑子是历史最悠久的科学实验之一，第一次观测可以追溯到伽利略和望远镜的发明。今天，太阳黑子数（SN）时间序列在大范围的物理模型中充当太阳活动的基准。然而，仍然缺乏适合时间序列复杂性质的适当统计模型。在这项工作中，我们提供了第一个全面的太阳黑子计数的不确定性量化分析。我们的兴趣在于以下三个组成部分：黑子数（$N_s$），太阳黑子群数（$N_g$）和复合$N_c$，定义为$N_c:=N_s+10N_g$。这些数据由世界各地的天文台网络报告，并被各种类型的错误所破坏。我们使用一个乘法的框架，为三个组件中的每一个，在各种制度（短期，长期，太阳活动的最小值）的误差分布的估计。我们还提出了一个强大的估计器的基础太阳能信号和适合的密度分布，考虑到固有的特性，如过度分散，多余的零，和多模式。对构成复合$N_c$基础的太阳信号的估计可以被视为国际太阳黑子数（ISN）的可靠版本，ISN是广泛用作太阳活动代理的量。因此，我们对$N_c$的研究结果也可以用来描述ISN的不确定性。我们的研究结果为未来准实时监测观测站铺平了道路，目的是在观测者开始偏离网络时提醒他们，并防止网络中发生大的漂移。
2020-09-21 astro-ph.SR
Sunspot group tilt angle measurements from historical observations
太阳黑子的位置，从各种历史的太阳图纸组进行了分析，相对于双极太阳黑子群的倾斜角。Scheiner，Hevelius，Staudacher，Zucconi，Schwabe和Spoerer的数据提供了一系列跨越270年的平均倾斜角，除了其他作者获得的20世纪数据之前发现的值。我们发现，平均倾斜角蒙德极小值之前，没有显着不同的现代价值观。然而，蒙德极小期后50年的平均倾斜角，即第0和第1周期，要低得多，接近于零。蒙德极小期之前的正常倾斜角表明，并不是异常低的倾斜角导致太阳活动周期进入极大极小期。
2016-03-08 astro-ph.SR
