Surface flux transport modeling for solar cycles 15--21: effects of cycle-dependent tilt angles of sunspot groups
我们使用表面通量输运模型模拟了1913年至1986年太阳的表面磁场和开放通量，该模型包括观测到的太阳黑子群倾斜的周期变化。该模型再现了经验推导的太阳开放磁通量的时间演化，和极性场的反转时间。我们发现，无论是极场和轴向偶极矩从这个模型产生的周期最小值附近的强度相关的后续周期。
2010-06-15 astro-ph.SR
Granulation in K-type Dwarf Stars. II. Hydrodynamic simulations and 3D spectrum synthesis
我们构建了一个三维辐射流体动力学模型大气参数Teff = 4820 K，log g = 4.5，和太阳的化学成分。用该模型计算的理论谱线轮廓是不对称的，其平分线具有特征性的C形，并且其芯波长相对于其实验室值偏移。线平分线的跨度约为10至250米/秒，这取决于线的强度，较强的特征显示出较大的跨度。相应的芯波长偏移范围从弱Fe I线的约-200 m/s到强Fe I特征的约+100 m/s。根据对太阳的观测结果，我们认为EW > 100 mA的Fe I线不应该有核心波长移动。最强线的核心显示了模型顶层不确定性的贡献，其中不考虑非LTE效应和色球层的存在，这在真实恒星中很重要。模型预测的比较观察到的Fe I线平分线和核心波长的变化为参考星，HIP 86400，显示出良好的协议，除了核心波长的变化最强的功能，我们怀疑不准确的理论值。由于这种限制并不影响预测的线等效宽度显着，我们认为我们的三维模型验证光球丰度的工作。
2009-05-19 astro-ph.SR
Evolution of the cycles of magnetic activity of the Sun and Sun-like stars in time
本文应用连续小波变换的方法对太阳黑子相对数、黑子面积和6颗具有明确磁周期的Mount Wilson HK计划星的观测资料进行了时频分析。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，其周期变化很大，从准两年到百年的太阳周期和变化显着期间的观测时间的香港项目的明星。太阳和恒星活动的这些相对低频的周期性变化逐渐改变了时间上不同周期的周期值。这种现象在每一个活动周期中都可以观察到
2016-09-17 astro-ph.SR
A model-free, data-based forecast for sunspot cycle 25
太阳的动态活动受太阳黑子周期-在其表面观测到的强磁化区域-的控制，调节着我们太阳系的空间环境，造成空间天气。恶劣的空间天气导致卫星运行、电信、电功率网和极地航线上的空中交通中断。然而，预测太阳黑子的周期仍然是一个具有挑战性的问题。我们使用水库计算-一种无模型的，基于神经网络的机器学习技术-来预测即将到来的太阳周期，太阳黑子周期25。标准算法预测，太阳活动周期25将持续约10年，最大值将出现在2024年，太阳黑子的最大数量将是113（$\pm15$）。我们还开发了一种新的标准算法的变化，其持续时间和峰值时间的预测与标准算法相匹配，但其峰值幅度预测为124（$\pm2$）-在标准水库计算算法的上限内。我们的结论是，太阳黑子周期25可能是一个弱，低于平均太阳周期，有点类似于太阳黑子周期24的强度。
2020-05-25 astro-ph.SR
Long-Term Variations in Sunspot Characteristics
根据基斯洛维尼亚山天文站的数据和国际指数，分析了太阳黑子和黑子群在活动周期中的相对变化。结果表明：（1）随着太阳活动周期振幅的增大，小黑子的相对比例线性减小，大黑子的相对比例增大。(2)一组太阳黑子平均数的变化有一个趋势，从第19周的12个减少到第24周的7.5个。(3)太阳黑子指数（Ri）与太阳黑子群数量指数（Ggr）的比值以大约100年的周期变化。(4)对1610年太阳黑子群数量指数（Ggr）的分析表明，格涅维舍夫-奥尔规则在长期活动周期的最小值处发生逆转。(5)太阳黑子总面积与本影面积之比呈现出一个约8个周期的长期变化，在第16-17周出现最小值。(6)结果表明，当前活动周期的磁场强度和黑子面积与下一个活动周期的振幅有关。
2013-09-19 astro-ph.SR
The shape of sunspots and solar activity cycles
本文介绍了19-24个活动周期间太阳黑子几何特征的分析结果。利用太阳黑子图像的归一化方法研究了太阳黑子的形状，得到了黑子的平均轮廓。本文研究了黑子形状偏离轴对称位形的情况。结果发现，斑点，作为一项规则，有一个椭圆形，椭圆的长轴有一个主要的倾斜赤道，相反，在北半球和南半球。黑子轴的倾角对应于活动周期中两极的倾角。发现当前黑子周期的形状与下一个活动周期的振幅之间的关系，黑子当前周期沿经度的伸长越大，下一个活动周期的振幅就越高。
2022-03-09 astro-ph.SR
Uniting The Sun's Hale Magnetic Cycle and `Extended Solar Cycle' Paradigms
通过对太阳大尺度磁场的细致的日常观测，威尔科克斯太阳天文台（WSO）已经将太阳活动的两个磁（黑尔）周期编入目录。这两个（约22年）海尔周期产生了四个（$\sim$ 11年）太阳黑子周期（编号21至24）。最近的研究强调了“扩展太阳周期”（ESC）的持续性及其与基本海尔周期的联系-尽管通过对太阳光球层，色球层和日冕的图像分析产生的大量代理。这篇短文介绍了ESC、表面环形磁场演化和黑尔循环演化的对应关系。随着太阳黑子周期25的开始，考虑到天气尺度观测可以提供的潜在预测能力，对观测绘制黑尔和扩展周期的兴趣不会更高。
2022-09-14 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
The Solar Meridional Circulation and Sunspot Cycle Variability
自1996年以来，我们一直在测量太阳表面层中磁性元素的纬向运动，并发现了系统的和实质性的变化。一般来说，在循环最小值时，横向流动速度快，在循环最大值时，横向流动速度慢。我们发现，这些系统性的变化的特点是减弱的纬向流的活动（太阳黑子）纬度的向极侧。这可以被解释为一个更一般的极向纬向流剖面上叠加的太阳黑子区的流入。我们还发现，在不同的周期，以周期为单位的纬向流的变化。与第21、22和24次循环的相似阶段相比，第23次循环的最小值和最大值时的血流速度较慢。由可变纬向流产生的磁通量传输模型表明，它可以通过对太阳极地磁场的影响来显著地调节下一个太阳黑子周期的大小和时间。我们认为，在第23周观察到的纬向流的变化有助于弱极场在周期结束，然后产生一个弱的周期24和非常周期23/24最低。
2014-04-23 astro-ph.SR
North-south asymmetry in small and large sunspot group activity and violation of even-odd solar cycle rule
根据Gnevyshev-Ohl（G-O）规则，奇数周期比其前一个偶数周期更强。在现代，循环对（22，23）违反了这一规则。通过使用1874 - 2015年期间的格林威治太阳光日射结果（GPR）和太阳光学观测网络（SOON）太阳黑子群数据以及1974-2015年期间的德布勒森太阳黑子群数据（DPD），我们发现太阳周期对（22，23）违反了G-O规则，因为，除了在第23周期间，北半球和南半球的小太阳黑子群大量缺乏之外，在第22周期间，南半球的小太阳黑子群大量丰富。在大黑子群和小黑子群的情况下，周期对（22，23）分别在北半球和南半球违反了G-O规则，表明太阳活动的南北不对称性对违反G-O规则有重要贡献。第24太阳活动周的振幅小于第23太阳活动周的振幅。然而，在第23和24周期的上升阶段中的日冕物质抛射（CME）速率几乎相同（在第24周期中甚至略大）。从SOON和DPD的黑子群资料中我们还发现，平均来说，在第24周的上升阶段，大黑子群的数目（计数）与小黑子群的数目之比大于第23周的相应阶段。我们认为这可能是第23和第24周期上升阶段CME速率存在上述差异的潜在原因。这些结果对太阳活动周期机制的研究具有重要意义
2016-05-24 astro-ph.SR
Long Term Sunspot Cycle Phase Coherence with Periodic Phase Disruptions
1965年，保罗·D.何塞发表了他的发现，即太阳围绕太阳系质心的运动和由8个平均周期为~22.37年的海尔磁黑子周期组成的周期都有~179年的匹配周期。我们研究了太阳重心力矩周期和太阳黑子周期之间的隐含联系，发现从1610年到2057年的无符号太阳力矩值在约179年的何塞周期中始终是相位和幅度一致的。我们能够表明，除了1878.8到1976.1（SC 12到SC 20）和1699到1798.3（SC[-5]到SC 4）的9个施瓦贝太阳黑子周期之间的峰值幅度相关性之外，太阳黑子周期最小值的相位相干性也非常高。我们进一步指出，在每个~179年的周期中，其余7个Schwabe周期是不相干的。此外，我们还分析了太阳黑子周期相位相干性和相位破坏的经验太阳运动触发，从中我们得出结论，太阳黑子周期SC 28至SC 35（2057年至2143年）将是相位相干的，在最小值和振幅相关的时间在最大值与SC 12至SC 19（1878.8-1964.8）。由此产生的预测开始时间+/- 0.9年，1西格玛，未来的太阳黑子周期SC 28至SC 36制成表格。
2017-01-17 astro-ph.SR
Why does the Sun's torsional oscillation begin before the sunspot cycle?
虽然太阳的扭转振荡被认为是由与太阳黑子周期相关的洛伦兹力驱动的，但这种振荡在太阳黑子周期前2- 3年就开始了。我们提供了一个理论上的解释，这与太阳发电机模型的帮助下，有一个纬向环流穿透略低于底部的对流区，因为只有在这样的发电机模型的强大的环向场形成前几年的太阳黑子周期，并在一个较高的纬度。
2009-07-28 astro-ph.SR
Height-dependent velocity structure of photospheric convection in granules and intergranular lanes with Hinode/SOT
太阳光球层是太阳的可见表面，在那里到处都可以观察到许多明亮的颗粒，被狭窄的黑暗颗粒间通道包围。颗粒状斑图是光球层对流运动的一种表现，但其高度方向上的速度结构在观测上却知之甚少。对日出太阳光学望远镜记录的光球谱线进行平分线分析，分别导出了颗粒区和粒间通道中对流运动的速度结构。对流物质的运动幅度从0.65公里/秒下降到0.40公里/秒的材料上升颗粒，而运动幅度从0.30公里/秒增加到0.50公里/秒，因为它下降在粒间通道。这些值显着大于那些在以前的研究中使用平分线分析。在层结大气中，对流稳定条件不能预测物质随深度下降的加速度。这种对流不稳定性可以通过辐射冷却和/或气体压力梯度更有效地发展，这可以控制颗粒间通道中对流材料的动力学行为。我们的分析表明，平分线分析是一个有用的方法，调查对流物质的长期动力学行为时，大量的像素是可用的。此外，一个例子是粒状破碎的时间演化，其中向下流动的物质从更高的层向下逐渐发展。
2016-12-21 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
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
Un-interrupted Sun-as-a-star Helioseismic Observations over Multiple Solar Cycles
我们分析太阳作为一颗恒星的观测跨越太阳周期22 - 24从地面网络BiSON和太阳周期23 - 24收集的空间为基础的处女座和高尔夫仪器上的{ \it SoHO}卫星。使用所有三种仪器的同时观测，我们的分析表明，负责修改频率的结构和磁性变化在第23周期和第24周期之间保持可比性，但与第22周期不同。因此，我们推断太阳的磁层自第23周开始变得越来越薄，并在当前周期中继续下去。
2018-05-14 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
The lost sunspot cycle: New support from Be10 measurements
有人认为，在1790年至1830年之间，太阳表面黑子数量的不足，被称为道尔顿极小期，包含了一个额外的周期，这在沃尔夫的原始太阳黑子记录中没有发现。虽然这个周期比平均太阳周期更短更弱，但它会改变早期太阳磁场的磁宇称。这个额外的周期有时被称为“丢失的太阳周期”或“周期4b”。在这里，我们重新分析Be10测量与年度分辨率从NGRIP冰芯在格陵兰岛，以调查是否丢失的太阳黑子周期的假设是支持这些测量。具体来说，我们利用的事实，银河宇宙射线，负责形成Be 10在地球大气中，受到不同的影响，由开放的太阳磁场在偶数和奇数太阳周期。这一事实使我们能够评估周期5之前的周期编号是否正确。对于评估，我们使用贝叶斯分析，这表明丢失的太阳黑子周期假设可能是正确的。我们还讨论了这个周期4b是一个真正的周期，还是一个相位灾难，以及这对我们理解恒星活动周期有什么影响。
2015-02-03 astro-ph.SR
Prediction of the strength and timing of sunspot cycle 25 reveal decadal-scale space environmental conditions
太阳的活动周期控制着日光层中的辐射、粒子和磁通量，从而产生危险的空间天气。十年尺度的变化决定了空间气候，并影响着地球大气层。然而，预测太阳周期是一项挑战。目前的理解表明，在前一个周期最小值时，预测的最佳窗口很短。利用太阳表面和内部的磁场演化模型，我们进行了第一个世纪规模的，数据驱动的太阳活动模拟，并提出了一个方案，将预测窗口扩展到十年。我们的集合预测表明，第25个周期将与当前周期相似或略强，并在2024年左右达到峰值。因此，太阳黑子周期25可能会扭转太阳活动大幅减弱的趋势，这种趋势导致人们猜测即将出现类似蒙德的大极小期和全球气候变冷。我们的模拟结果表明，太阳黑子倾角分布的波动是太阳活动周期变化的主要机制。
2019-09-10 astro-ph.SR
Convective blueshifts in the solar atmosphere II. High-accuracy observations of the Fe i 6173.3Å line and deviations of full-disk Dopplergrams
颗粒状对流运动到达太阳大气层的下层，通常会导致光球谱线出现不同的谱线偏移。这种向较短波长的多普勒频移通常被称为对流蓝移。我们用德国真空塔望远镜的激光绝对参考光谱仪（LARS）对安静的太阳进行了系统的观测。沿子午线和赤道扫描太阳圆盘，从圆盘中心向边缘。用激光频率梳在绝对波长尺度上校准了6173 nm附近的太阳光谱，精度为几m/s。通过对谱线的平分线分析，揭示了不同日心位置对流蓝移和谱线不对称性的变化。作为对流运动的标志，Fe i 6173.3的平分线曲线描述了盘中心的C形。当接近太阳边缘时，平分线变成一个\形状。时间和等分线平均线位移的分析产生三个不同的结果。首先，用LARS测量的多普勒速度的中心到边缘的变化揭示了一个显着的差异（高达200米/秒）的全磁盘的日震和磁成像仪（HMI）的多普勒图。其次，我们得到了一个显着的减少对流蓝移向太阳边缘。第三，太阳活动的视线效应导致在中间日心位置的散射高达100米/秒。用LARS对绝对对流蓝移的精确观测可以识别与HMI测量的多普勒速度的系统差异。HMI的中心到肢体的变化遭受了额外的向肢体的蓝移，这与我们的结果不一致。LARS测量结果可作为天气HMI多普勒图中系统误差校正的参考。
2018-11-21 astro-ph.SR
Solar-Cycle Characteristics in Kodaikanal Sunspot Area: North--South Asymmetry, Phase Distribution and Gnevyshev Gap
太阳活动在几乎所有的周期中在两半球都是不对称的。这种不对称性在周期振幅和周期中都可以观察到。本文利用Kodaikanal太阳观测站近90年的黑子面积资料，研究了太阳黑子活动的南北不对称性。月平均太阳黑子面积在第16、19和20太阳活动周以北半球为主，在第18、22和23太阳活动周以南半球为主。13个月的平滑数据表明，在第17和第21周期，北半球和南半球显示出相等的振幅。累积的太阳黑子面积显示，北半球在第18、19、20和21周占主导地位，而在第19和20周，两个半球之间的差异很大。在周期20、21和22中，北半球活动分别领先12、15和2个月。在第16、17、18、19和23次循环中，两个半球之间未发现显著相位差。小波技术被用来寻找太阳黑子周期中的Rieger型周期。这些数据集的交叉小波分析显示了一些统计上显着的共同周期，如里格型周期和准两年振荡。在周期16、18、21、22和23的两个半球数据中均发现Gnevyshev间隙。这些结果与早先报道的太阳黑子面积数据南北不对称的特征是一致的。这些结果表明，Kodaikanal天文台的数据补充了其他天文台现有的太阳黑子数据，以研究长期和短期的太阳活动。
2020-12-18 astro-ph.SR
Temporal Distribution of Solar Cycle 24 Sunspot Groups: Comparison to Cycles 12-23
本文分析了SC_（12）-SC_（24）范围内太阳黑子群的时间分布。第24周期似乎是一个特征性的偶周期，尽管振幅较低。第24周的大黑子群数量相对小于偶数和奇数周期SC 12-SC 23的平均值，并且在周期的中间有一个大黑子群的深度下降。太阳黑子群的偶周期的时间演化是不同步的，这样的北半球的组的分布最大化早于南半球的组。这导致平均偶数周期的双峰结构。另一方面，奇数周黑子群的分布同时达到极大值。我们发现，这种双峰结构加剧格涅维雪夫间隙（GG）的偶数周期，但不是其主要原因。相反，我们表明，GG存在的偶数和奇数周期，并分别在两个半球。对所有周期进行了重采样，使周期数相等，为3945天，并分别研究了奇偶周期的平均总群面积和平均群面积演化的差异。分析表明，在周期开始后1445天（约4年）的偶数周期中，总面积和平均面积都有下降，这对总面积和平均面积都至少有99%的显著性。奇数周期没有如此明显的下降。
2020-11-25 astro-ph.SR
Robustness of Solar-Cycle Empirical Rules Across Different Series Including an Updated ADF Sunspot Group Series
太阳活动周期演化的经验规则构成了太阳发电机理论的重要观测约束。这包括Waldmeier规则将太阳周期的大小与其上升阶段的长度联系起来，以及Gnevyshev-Ohl规则将周期聚类为偶数周期，然后是更强的奇数周期。这些规则是建立在“经典”沃尔夫太阳黑子数系列的基础上的，最近已经基本上被重新审视，研究界发布了几个修订版。在这里，我们测试这些经验规则的鲁棒性不同的太阳黑子（群）系列1749- 1996年期间，使用四个经典的和修订的国际太阳黑子数和太阳黑子群数系列。我们还提供了一个更新的太阳黑子群系列的活动日分数（ADF）方法的基础上，使用新的太阳观测数据库。我们表明，Waldmeier规则是强大的和独立的确切的太阳黑子（群）系列：其经典和$n+1$（有关的长度$n$ -th周期的幅度（$n+1$）-th周期）配方是显着或非常显着的所有系列，而其简化配方（有关的幅度周期的全长）是不显着的所有系列。发现Gnevyshev-Ohl规则对于循环8- 21的所有分析系列均具有稳健性，但在道尔顿最小值和之前不稳定。
2020-12-15 astro-ph.SR
Temporal evolution and correlations of optical activity indicators measured in Sun-as-a-star observations
我们使用国家伽利略望远镜的HARPS-N太阳望远镜提供的数据，对太阳的主要光学活动指标（Ca II H & K、巴耳末线、Na I D $_{\rm 1}$ D $_{\rm 2}$和He I D $_{\rm 3}$）进行了详细的研究。太阳自转周期的值在所有的活动指标中都可以找到，唯一的例外是H $δ$。推导出的值从26.29天（H $γ$系）到31.23天（He I）不等。从滑动周期图的分析，我们发现，在大多数的活动指标的光谱功率被分成几个“带”的周期约26和30天，这可能是由赤道和$\sim$ 30 $^{\circ}$纬度，现场演变或两者的组合效果之间的活动区域的迁移解释。在协议与以前的作品一个典型的寿命活动区的$\sim$ 10个旋转周期推断从合并的方差图。我们发现H $α$、H $β$、H $γ$、H $ε$和He I与S指数有显著相关性。对比度、平分线跨度和日心径向速度与活动指数之间也存在显著的相关性，半高宽、平分线和圆盘积分磁场与径向速度变化相关。S指数与H $α$的相关性随时间而变化，随太阳黑子数和太阳辐照度的增大而增大。S指数与径向速度的相关关系也存在类似的趋势.我们的研究结果是一致的情况下，更高的活动有利于S指数和H $α$活动指标之间的相关性和S指数和径向速度的变化。
2019-06-07 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
Latitude Distribution of Sunspots: Analysis Using Sunspot Data and A Dynamo Model
本文探讨了太阳黑子纬度分布的演化及其与太阳活动周强度的关系。随着太阳活动周的进行，两个半球的分布从中纬度向赤道传播，然后（在通常的太阳活动极小期之前）这两个分布相互接触。通过可视化两个半球的分布演变，我们通过排除这个半球重叠来分离太阳活动周期。从两个半球的这些孤立的太阳活动周期中，我们生成了每个周期的纬度分布，从周期8到周期23。发现这些分布的参数，即中心纬度（$C$）、宽度（$δ$）和高度（$H$）随周数的变化而变化，并表现出一定的半球不对称性。虽然这些参数的不对称性持续了几个连续的周期，但它们在几个周期内得到纠正，新的不对称性再次出现。与之前的研究一致，我们发现分布参数与周期的强度相关，尽管这些相关性在两个半球中显着不同。当结合两个半球的数据时，证实了较强的周期在相对较高的纬度开始太阳黑子爆发并具有较宽的太阳黑子出现纬度带的总趋势。我们探索这些功能，使用一个通量传输发电机模型与随机波动。我们发现，这些功能是正确的复制在这个模型中。分布中心的太阳活动周期演化也与观测相吻合。基于这个发电机模型的观测功能的可能解释。
2017-11-01 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
Long-term Variations in Solar Activity: Predictions for Amplitude and North--South Asymmetry of Solar Cycle 25
我们分析了1874-1976年格林威治太阳光日射观测结果（GPR）和1977-2017年德布勒森太阳光日射观测结果（DPD）的太阳黑子群资料，研究了13个月平滑的全球太阳黑子群月平均面积（WSGA）、北半球太阳黑子群月平均面积（NSGA）在太阳黑子活动12-24周的极大期，以及WSGA、NSGA和SSGA活动12- 24周的极大期，太阳黑子活动的最大值出现在南半球和南半球（SSGA）。余弦函数与太阳黑子数最大值、WSGA、NSGA和SSGA周12-24时的WSGA、NSGA和SSGA值以及相应的南北不对称值拟合，表明北半球活动存在约132年的周期性，南半球活动存在54-66年的周期性，南北活动不对称的周期为50-66年。通过外推最佳拟合余弦曲线，我们预测了第25个WSGA，NSGA和SSGA周期的振幅和相应的南北不对称性。我们发现，太阳黑子群面积的平均太阳活动25周将在某种程度上小于太阳黑子群面积的太阳活动24周。然而，通过将第25个WSGA、NSGA和SSGA周期的预测振幅输入到太阳黑子群面积与太阳黑子数量之间的线性关系中，我们发现第25个太阳黑子周期的振幅（130 +或-12）将略大于合理小的第24个太阳黑子周期的振幅。它仍然证实，即将到来的格雷斯堡周期的开始将发生在太阳周期25左右。我们还发现，除了在NSGA周期25的最大活动的强度在北半球将占主导地位，在太阳黑子的第25，W…
2022-02-28 astro-ph.SR
The unusual minimum of sunspot cycle 23 a consequence of Sun's meridional plasma flow variations
过去四个世纪的直接观测表明，在太阳表面观测到的太阳黑子数量周期性变化，经历连续的最大值和最小值。在第23个太阳黑子周期之后，太阳进入了一个长期的极小期，其特征是极磁场非常弱，并且异常多的日子没有太阳黑子。太阳黑子是强磁化区域，由发电机机制产生，该机制通过等离子体流重新产生太阳极场。在这里，我们报告的结果，从运动发电机模拟表明，在一个周期的前半部分，一个快速的纬向流，其次是一个较慢的流量在后半部分，再现了太阳黑子周期23 -大量的一尘不染的日子和一个相对较弱的极场的最小值的特性。我们的模型预测，在一般情况下，非常深的极小值与弱极场。太阳黑子支配太阳辐射能量和无线电通量，并与极场，调制的太阳风，日光层开放通量，因此在地球上的宇宙射线通量，因此，我们的研究结果提供了一个因果关系之间的联系，太阳内部动态和这些日光层强迫参数的非典型值在最近结束的太阳极小期。
2013-03-02 astro-ph.SR
Periodicities in sunspot activity during solar cycle 23
利用第23周的太阳黑子数、黑子面积和太阳耀斑指数资料，分析了太阳黑子数、黑子面积和耀斑指数的中期周期性。分别对太阳的整个盘面、南北半球的数据进行了功率谱分析。在太阳黑子活动中检测到几个显著的中程周期（$\sim$ 175、133、113、104、84、63天）。大多数太阳黑子数的周期性与第23太阳活动周的太阳黑子面积的周期性基本一致。研究表明，太阳南北半球的周期性变化表现出一种不对称的行为。在北半球的太阳黑子资料中，$\sim$ 175天和$\sim$ 133天的周期性非常显著，与Lean（1990）在12-21太阳活动周的发现一致。另一方面，南半球的太阳黑子活动周期性很强，约为85天。对同一时间间隔的太阳耀斑指数数据的分析没有显示出任何显著的峰值。根据Ballester等人（2002年）提出的假设，可以理解太阳黑子和耀斑活动的不同周期性行为，该假设表明，在第23周期间，磁通量的周期性出现部分发生在远离发达的太阳黑子群的地方，因此不一定会增加导致耀斑产生的太阳黑子群的磁复杂性。
2009-11-13 astro-ph.SR
Torsional Oscillations in the Suns rotation contribute to the Waldmeier-effect in Solar Cycles
在过去的四十年中，太阳内部速度场的时间变化具有大约11年的周期性。这些扭转振荡的周期和它们的纬度传播大致与太阳黑子的周期和向赤道的传播相一致，太阳黑子起源于太阳内部的磁流体动力发电机机制。虽然太阳的差动旋转通过感应磁场的环向分量在发电机机制中起着重要的作用，但扭转振荡对发电机机制的影响以及因此对太阳周期的影响还没有很好的理解。在这里，我们将观测到的扭转振荡纳入太阳周期的通量传输发电机模型，以研究它们的影响。我们发现，太阳活动周期的整体振幅并没有显着改变列入扭转振荡。然而，在太阳黑子周期中的瓦尔德迈尔效应的所有特征都是通过改变扭转振荡的振幅来定性地再现的。瓦尔德迈尔效应于1935年首次被注意到，包括太阳黑子周期的振幅与其上升时间反相关的重要特征;具有高初始上升率的周期往往更强。这对太阳活动周期的预测有影响。我们的研究结果表明，Waldmeier效应可能是一个合理的结果周期周期调制的扭转振荡，并提供了一个物理基础的太阳黑子周期预测的基础上扭转振荡的观测。我们还提供了一个理论解释的基础上的磁感应方程，从而连接两个明显不同的现象。
2018-03-21 astro-ph.SR
Statistical properties of flares and sunspots over the solar cycle
本文回顾了太阳活动指数统计研究的结果。第23周期最低阶段的延长引起了第23周期固有特点的问题。最重要的太阳活动指数是相对太阳黑子数，虽然大多数其他指数密切相关，但它们的峰值活动之间存在1-2年的变化。这些变化揭示了一个22年的模式，可以归因于太阳内部或发电机相关的过程。发现第23周期的最小相位并不例外。研究过去150年的相对太阳黑子数，观察到更长时间的极小太阳周期。自1920年以来，太阳活动相当高（“现代最大值”），第23周可能是这一阶段结束的预兆。
2010-02-02 astro-ph.SR
The emergence and growth of the flux transport dynamo model of the sunspot cycle
太阳黑子周期是由发电机过程产生的太阳磁场周期。太阳发电机的中心思想是太阳的环向和极向磁场相互维持。我们讨论了相关的观测数据，太阳黑子（这是表现的环向场）和太阳的极向场。我们指出，太阳的差异旋转如何延伸出极向场，主要是在对流区的底部产生的环向场，从那里的部分，这个环向场可能会上升，由于磁浮力产生太阳黑子。在通量输运发电机模型中，倾斜双极黑子对的衰变通过Babcock-Leighton机制产生极向场。在这类模型中，太阳的赤道环流，在太阳表面是极向和赤道的对流区的底部，在磁通量的传输中起着至关重要的作用。我们最后指出，与发电机过程相关的各种随机波动可能在产生太阳黑子周期的不规则性中起着关键作用。
2022-12-30 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
Prediction of sunspot and plage coverage for Solar Cycle 25
太阳的变化发生在广泛的空间和时间尺度上，从太阳在其一生中的亮度到通常与几分钟到几年的磁活动相关的波动。后一种活动主要包括11年太阳黑子周期及其调制。长期以来，人们一直知道，以太阳耀斑、太阳高能粒子、日冕物质抛射和地磁暴等形式出现的空间天气事件大致遵循太阳活动周期，在太阳活动极大期比在太阳活动极小期发生的频率更高。这些事件可能会对我们的先进技术和关键基础设施产生重大影响，因此预测未来太阳周期的强度尤为重要。已经提出了几种方法来预测下一个太阳活动周期，即第25个太阳活动周期的强度，但结果通常并不总是一致的。这些方法大多基于国际太阳黑子数量时间序列或其他太阳活动指标。在这里，我们提出了一种新的方法，使用超过100年的测量分数面积的太阳黑子和plages覆盖的可见太阳盘面和经验关系，这两个指数的太阳活动在奇偶周期。我们预计第25周期将在2024年达到峰值，并将持续约12年，略长于第24周期。我们还发现，就太阳黑子和谱斑面积覆盖范围而言，第25周的振幅将基本上类似于或略高于第24周。
2021-11-04 astro-ph.SR
Babcock Redux: An Ammendment of Babcock's Schematic of the Sun's Magnetic Cycle
我们修改巴布科克的全球发电机过程，维持太阳的22年磁周期的原始方案。修正后的方案符合Babcock观测到的磁活动周期和对流带的特征，并基于Spruit和Roberts（1983）关于对流带中磁通量管的想法。一系列的四幅示意图展示了对流区上方、内部和底部的磁场的全球配置从太阳黑子周期23到周期24的演化。修正方案的三个关键要素是：（1）当来自正在进行的太阳黑子周期的黑子区欧米加环场的净随极场被向极扫去以抵消和取代来自前一个太阳黑子周期的相反极性的极冠场时，它仍然与正在进行的太阳黑子周期的对流区底部的环形源场带相连接;（2）对流带自由对流的拓扑抽运作用使向极迁移的随极场的水平范围被推到底部，迫使它逐渐抵消并取代其下方连接当前旋回源场带与前一旋回极冠场的旧水平场;（3）在每个极半球，对流区纬向差异旋转低压通过不断剪切沉降的新水平场的极向分量，在正循环带的极向产生下一循环源场带。修正后的方案是巴布科克方案的一个更合理的版本，其可行性可以通过适当的运动学通量传输太阳能发电机模拟来探索。
2016-06-16 astro-ph.SR
The Sun's interior structure and dynamics, and the solar cycle
太阳的内部结构和动力学可以用日震学来研究，日震学利用太阳的自然声波振荡来建立太阳内部的轮廓。我们讨论了太阳的磁场如何影响太阳声振荡。对这些效应的仔细观察可以被反转，以确定太阳内部的结构和动力学随着太阳活动周期的进展而发生的变化。观测到的结构和动力学变化可以用来为太阳发电机的模型提供信息，这对我们理解太阳磁场是如何产生和维持的至关重要。
2014-11-25 astro-ph.SR
Solar Cycle Precursors and the Outlook for Cycle 25
本文结合曲线拟合与地磁、太阳磁前兆预测，判断第25太阳活动周平滑黑子数峰值为134±8，并将于2024年秋末达到极大。
2023-09-28 astro-ph.SR
Distribution of the daily Sunspot Number variation for the last 14 solar cycles
分析了连续日太阳黑子数之间的差异。其分布在大的时间尺度上近似为指数律。为了验证这种近似，通过模拟退火算法的修改版本生成最大熵分布。指数近似也适用于生成的分布。指数规律是覆盖整个周期的时间尺度的特征，它主要是太阳黑子数波动的特征，而不是其平均变化的特征。
2011-10-03 astro-ph.SR
Neutrino fluxes from CNO cycle in the Sun in the non stationary case with mixing
计算分析了当$^{13}N$衰变产生的中微子通量$F_{13}$大于标准太阳模型预测的中微子通量时，太阳模型中存在混合的非定常情形
2009-02-13 astro-ph.SR
Evolution of sunspot properties during solar cycle 23
如果我们要确定太阳黑子特性的演变，从而为太阳发电机的建模提供信息，特别是在太阳周期的尺度上，对太阳的长期研究是必要的。我们的目标是确定一些太阳黑子的属性周期23使用SOHO迈克尔逊多普勒成像仪数据提供的统一数据库。我们特别关注它们在太阳盘面上的分布、最大磁场和本影/半影区域。我们调查是否长期减少太阳黑子最大磁场报告基特峰数据也存在于MDI数据。我们已经使用了太阳黑子跟踪和识别算法（STARA）来检测SOHO迈克尔逊多普勒成像仪连续数据中存在的所有太阳黑子，为我们提供了30084个单独的检测。我们记录了太阳黑子的位置，面积和磁场属性的信息和相应的信息，为太阳黑子内检测到的阴影区，并跟踪他们通过他们的演变。我们发现，在太阳活动周期的各个阶段，总的可见本影面积占总的可见黑子面积的20-40%。我们发现，观测到的太阳黑子数遵循太阳影响数据中心国际太阳黑子数与一些有趣的偏差。最后，我们利用星表中的磁信息研究了黑子本影内磁场强度的长期变化，发现磁场强度随黑子数的增加而增加，随黑子数的增加而减小。然而，如果我们假设基特峰的数据报告了长期的下降，并考虑到整个太阳周期的太阳黑子，我们会发现最大本影磁场每年下降23.6 \pm 3.9高斯，这远远低于以前观察到的其他研究。如果我们只看第23周的下降阶段，我们发现太阳黑子磁场的减少是每年70高斯。
2011-08-22 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
Long-term Variability in the Length of the Solar Cycle
最近太阳黑子稀少，第24个太阳活动周期的预期开始时间推迟，这引起了人们对预测太阳活动所涉挑战的关注。传统的太阳活动周期模型通常需要关于开始时间和上升时间以及周期的形状和幅度的信息。在本教程中，我们将研究太阳黑子数量周期长度的变化，并检查这种变化是否可以用长期模式来解释。我们确定了长期的周期档案数据从1610年至2000年使用中位数跟踪分析的周期长度和功率谱分析的（O-C）残差的日期太阳黑子极小值和极大值。对385年数据的中位迹线分析表明周期长度为183 - 243年，功率谱分析确定周期为188 $\pm$ 38年。我们还发现了历史极小值的时间和太阳黑子周期的长度之间的对应关系，使得周期长度在黑子数量处于最小值时增加。特别是在蒙德极小期，太阳上几乎看不到太阳黑子时，周期长度正在增长。我们的研究表明，在接下来的$\sim$ 75年里，太阳黑子数量周期的长度平均应该逐渐增加，同时太阳黑子数量也逐渐减少。在周期预测模型中应考虑这一信息，以便更好地估计每个周期的开始时间。
2013-12-04 astro-ph.SR
Cycles of the magnetic activity of the Sun and solar-type stars and simulation of their fluxes
研究了小波分析和傅立叶分析在类日恒星和太阳辐射通量变化数据集上的应用。在太阳的情况下，小波分析帮助我们看到了一组周期的值，除了“11年”周期：22年，40-50年和100-120年的长期周期和2- 3，5年和1，3年的短期周期。我们提出了一种方法的色球通量模拟使用的13晚型恒星，其中有很好的确定类似于11年的太阳活动周期的周期性流量变化。我们的通量预测是基于威尔逊山天文台和可比的太阳数据集的色球钙排放时间序列测量。我们发现太阳三分量模型很好地解释了恒星色球观测。
2012-04-05 astro-ph.SR
Sunspot group tilt angles from drawings for cycles 19-24
太阳黑子群倾角是太阳表面磁通量输运和太阳发电机的一个临界量。为了提供倾斜角的长期数据库，我们开发了一个IDL例程，它允许用户交互式地选择和测量太阳黑子的位置和面积。我们使用Kandilli天文台的太阳黑子绘图数据库测量了第19-24周（1954.6-2017.8）的太阳黑子群倾斜角。该方法与已终止的Mt. Wilson和Kodaikanal数据库，除了太阳黑子群是人工识别的，这提高了所得倾斜角的准确性。我们获得了倾斜角度的周期平均值，并将其与其他数据集的值进行比较，保持相同的组选择标准。我们的结论是，以前报道的反相关与周期强度需要进一步调查。
2018-04-27 astro-ph.SR
Magnetic cycles of Sun-like stars with different levels of coronal and chromospheric activity -- comparison with the Sun
利用威尔逊山天文台HK计划、凯克和利克天文台加利福尼亚和卡内基行星搜索计划以及拉斯坎帕纳斯天文台麦哲伦行星搜索计划的观测资料，分析了太阳和类日恒星的大气活动。我们发现，F，G和K光谱类的恒星，周期活动，类似于11年的太阳周期，是不同的：它变得更加突出的K星。对色球和日冕活动水平不同的类太阳恒星的比较研究证实，太阳属于色球活动水平较低的恒星，并且以其日冕辐射的最低水平和光球通量变化的最低水平与这些恒星区分开来。
2016-05-27 astro-ph.SR
A Model of Sunspot Number with Modified Logistic Function
用第2版月平滑国际太阳黑子数研究太阳活动周期，发现其变化可用修正的Logistic微分方程很好地表示，该方程具有4个参数：最大累积黑子数或总黑子数$x_m$、初始累积黑子数$x_0$、最大出现率$r_0$和不对称性$α$ .以$α$和$r_0$为定值，得到一个双参数函数。此外，发现$x_m$和$x_0$可以在循环开始时很好地确定。因此，建立了基于双参数函数的太阳黑子数预测模型。对周期$4-23$的预测表明，如果已知太阳活动极小期，则可以预测太阳活动极大期，平均相对误差为8.8%，最大相对误差为22%。用准在线方法确定太阳极小矩表明，我们可以在一个周期开始后14个月获得太阳极小。此外，该模型还可以预测循环长度，在循环4时，平均相对误差为9.5%，最大相对误差为22%。进一步预测了第24周太阳黑子数的变化，极大值和上升时间的相对误差分别为1.4%和12%，预测的周期长度为11.0（95%置信区间为8.3 $-$ 12.9）年。通过与第24周的观测结果对比，表明该模型具有较好的预测效果。
2018-10-25 astro-ph.SR
Automated sunspot detection and the evolution of sunspot magnetic fields during solar cycle 23
太阳特征的自动探测是一种相对未充分利用的技术，但如果我们要跟上来自航天器（如最近发射的太阳动力学观测站）的数据流，那么这种技术对太阳界将非常有价值。自动检测技术使我们能够以一致的方式检查大量数据，并在相对较短的时间内对所获得的任何结果进行改进的统计。这在太阳黑子研究领域特别有用，因为目录可以在没有任何人为干预的情况下检测和跟踪太阳黑子，这为我们提供了各种太阳黑子属性如何随时间演变的详细说明。本文详细介绍了使用太阳黑子跟踪和识别算法（STARA）创建太阳黑子目录。然后利用该目录分析了1996 - 2010年太阳黑子本影的磁场，包括整个太阳活动周23。
2010-09-29 astro-ph.SR
Extreme Fluctuations in the Sun's Activity over the Modern Maximum: Understanding the Enigmatic Solar Cycles 19-20
该研究利用数据驱动的耦合磁场演化模型，证明双极太阳黑子倾斜角和极性取向的随机偏差足以解释现代极大期第19–20太阳周的极端活动波动，并支持极向场源扰动是太阳活动极端变化主要驱动因素的理论。
2025-05-21 astro-ph.SR
Large-Scale Latitude-time Relationships Between the Green-Line Corona and Sunspot Activity During Solar Cycles 18-24
本研究利用高斯活动场模型分析第18-24太阳活动周数据，发现绿线日冕与太阳黑子活动存在稳定的双峰纬度相关结构，且该关系与活动周振幅无关，表明大尺度磁活动分布主导日冕演化。
2026-09-14 astro-ph.SR
Latitude of Ephemeral Regions as Indicator of Strength of Solar Cycles
利用两个太阳观测站的全圆盘CaK日光谱数字化图像，研究了14-23个太阳活动周期间短暂区域（ER）的周期变化。我们计算了月平均的赤道无符号纬度，并与年太阳黑子数进行了比较。我们发现，地球赤道的平均纬度可以作为太阳活动周期强度的一个预测因子。对于短期预测（dT约1-2年），短暂区域（当前周期）的最大纬度定义了该周期的振幅（ER的纬度越高，太阳黑子周期的振幅越大）。对于一个长期的预测（dT约为1.5个太阳活动周），第n个太阳活动周下降相的ERs纬度决定了第（n+2）个太阳黑子活动周的振幅（ERs纬度越低，活动周越强）。使用后者的依赖性，我们预测太阳黑子周期24的振幅在W=92 +/- 13（单位为年太阳黑子数）。
2010-08-01 astro-ph.SR
Predicting Sunspot Numbers for Solar Cycles 25 and 26
太阳活动的预测对于先进技术和空间活动具有重要意义。反映太阳活动的太阳黑子数峰值（SSN）在过去的4个太阳活动周（21 $-$ 24）中持续下降，如果这种下降趋势在接下来的几个太阳活动周中继续下去，太阳将经历一个类道尔顿极小值，甚至是类蒙德极小值，因此对25和26太阳活动周的预测至关重要。在Qin & Wu，2018，ApJ中，我们建立了一个SSN预测模型，称为双参数修正逻辑预测（TMLP）模型，如果确定了周期的开始时间，该模型可以预测SSN在太阳周期中的变化。在这项工作中，我们得到了一个新的模型表示为TMLP-extension（TMLP-E），它可以预测太阳活动周提前近两个周期，从而作出预测的第25和第26周。结果发现，预测的太阳极大，上升时间和周期长度分别为115.1，4.84年，11.06年，为25周，107.3，4.80年，10.97年，分别为26周。第25周和第26周的太阳活动预计将与第24周处于同一水平，但不会进一步下降。因此我们认为周期24 $-$ 26是Gleissberg周期的最小值。
2021-10-07 astro-ph.SR
Algebraic Quantification of the Contribution of Active Regions to the Sun's Dipole Moment: Applications to Century-scale Polar Field Estimates and Solar Cycle Forecasting
本研究利用百年太阳观测数据验证了代数量化方法估算太阳活动极小期偶极矩的有效性，佐证了Babcock-Leighton机制的核心作用，并基于该方法预测第25太阳活动周为中等偏弱周期。
2024-05-07 astro-ph.SR
Deciphering Solar Magnetic Activity: The (Solar) Hale Cycle Terminator of 2021
我们先前在太阳时间轴中确定了一个事件，该事件似乎在太阳黑子周期23（SC 23）如何过渡到太阳黑子周期24（SC 24）中发挥了作用。这一转变的时间框架是迅速的，发生在非常短的时间内，也许在一个太阳旋转的时间内。此外，我们推断，观察到的过渡是太阳的全球尺度磁场的关键时刻，因为它是在空间和时间重叠的磁系统属于太阳的22年（黑尔）磁周期的表现。这些事件被称为海尔周期终止，或简称为“终结者”。随后对太阳黑子记录的探索揭示了终结者分离（作为海尔周期重叠的量度）和即将到来的太阳黑子周期振幅之间的关系，使用希尔伯特变换。最后，我们外推了当代太阳黑子数据的希尔伯特相位函数，以预测2020年年中SC 24终结者的出现，并推断这将导致太阳黑子周期25（SC 25）的大幅度。这篇论文提出了观测证据，证明SC 24的结束和SC 25的初始增长是在2021年12月中旬（大约2021年12月13日）发生的终结者之后。使用2021年12月的终结者识别，我们可以最终确定我们早期对SC 25振幅的初步预测-预计每月太阳黑子总数峰值为184 $\pm$ 17，置信度为68%，置信度为184 $\pm$ 63，置信度为95%。最后，我们使用其他与终结者相关的叠加历元分析，我们预测SC 25太阳黑子最大值的时间发生在2023年末至2024年中期。
2023-01-13 astro-ph.SR
