A global two-scale helicity proxy from $π$-ambiguous solar magnetic fields
如果阿尔法效应在太阳磁场的产生中发挥了作用，那么这个磁场应该在大小尺度上显示出相反符号的磁螺旋性的证据。测量这面临着两个挑战：（i）在弱场区域，水平场测量是不可靠的，因为π的模糊性，和（ii）一个需要一个真正的全球性的方法来计算螺旋度谱的情况下，人们预计在赤道上的所有波数的符号反转。在这里，我们开发了这样一种方法，使用自旋2球谐函数分解的奇偶偶和奇偶奇的E和B偏振的线偏振，分别。使用简单的一维和二维模型，我们表明，产品的光谱分解的E和B，在球谐度，移动了一个，可以作为一个代理的全球磁螺旋度的符号，代表在北半球。然后，我们将这种方法应用于分析太阳天气矢量磁图，从中我们提取了一个伪极化对应的“π模糊”磁场，即，一个没有箭头的磁场矢量。我们发现，全球EB螺旋度代理在球谐度约为6的负号。这可能表明在大的长度尺度上有正的磁螺旋度，但光谱未能捕捉到在较小尺度上众所周知的负磁螺旋度的明确证据。这种方法也适用于恒星和银河系的偏振数据。
2019-09-15 astro-ph.SR
Evolution of active and polar photospheric magnetic fields during the rise of Cycle 24 compared to previous cycles
比较了第23周下降相和最小值以及最近第24周上升相期间光球磁场的演化与前几个周期期间的行为。我们使用的纵向全磁盘磁图从国家统计局的三个magnetographs在基特峰，天气光学长期调查的太阳（SOLIS）矢量光谱磁力仪（VSM），光谱磁力仪和512通道磁力仪仪器，和纵向全磁盘磁图从山。威尔逊150英尺高的塔楼。我们分析了这两个天文台自1974年以来在天气允许的情况下每天观测的37年的观测结果，提供了一个机会来研究活动区域和极地场之间在几个太阳周期中的详细关系。结果表明，活动区极向磁场强度、高纬极向流磁场强度和极向流磁场强度的时间导数的年平均值在各半球都具有良好的相关性。这些结果是基于统计上显着的周期性模式，在活动区字段和Babcock-Leighton现象学模型的太阳活动周期是一致的。在第23周期后期（2004年前后），当南半球更加活跃时，以及第24周期到现在，当北半球更加活跃时，活动水平的半球不对称性比1974年以来的任何其他时间都要多。2004年左右，活动区净代理极向场在两个半球有效地消失了，此后极场没有明显增强。我们看到证据表明，第24周期磁场逆转的过程已经在两极开始。
2012-08-27 astro-ph.SR
Modelling Stellar Irradiances II: Correlations of solar irradiances with proxies of activity along a cycle
本文利用SDO EVE半个太阳活动周的EUV强谱线辐照度，系统比较Mg II指数、太阳黑子数等代理的相关性，发现Mg II指数对冕线拟合最佳，并基于线性关系建立辐照度模型，同时提供DEM分析结果和实用推导例程。
2025-04-11 astro-ph.SR
ACRIM total solar irradiance satellite composite validation versus TSI proxy models
卫星太阳总辐照度（TSI）数据库为研究用于解释气候变化的太阳变化模型提供了宝贵的记录。35年的ACRIM TSI卫星合成数据是利用对大气和空间物理实验室/太阳总辐照度辐射计设施最近测试得出的ACRIMSAT/ACRIM 3结果的修正而更新的。这些修正将ACRIM 3的标度降低了约5000 ppm，与SORCE/TIM结果的标度（太阳常数约为1361 W/m^2）非常一致。相对变化和趋势没有改变。ACRIM和PMOD TSI复合材料之间的差异，例如，在太阳活动周期21-22的十年趋势，测试对一组太阳代理模型，包括分析Nimbus 7/ERB和ERBS/ERBE的结果，可用于弥合ACRIM差距（1989-1992年）。我们的调查结果证实：（1）1979年初ERB的TSI峰在第21周的正确性;（2）在SMM自旋模的正确性（3）在ACRIM缺口期间，最初公布的ERB结果呈上升趋势;（4）在第21和22太阳活动周的极小值之间出现明显的上升趋势;（5）在第22-23太阳活动周期间出现下降趋势。我们的研究结果不支持：（1）在太阳活动21周期间对最初公布的ERB和ACRIM 1结果的向下修正;（2）在1989年9月底ERB结果的阶跃函数灵敏度变化;（3）在ACRIM间隙期间ERBE下降趋势的有效性;（4）使用ERBE结果来弥合ACRIM间隙。我们的分析提供了一个一阶验证的ACRIM TSI复合材料…
2014-03-28 astro-ph.SR physics.geo-ph
Polarity Reversal of the Polar Magnetic Fields in Solar Cycle 25
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；China Meteorological Administration（中国气象局）；Innovation Center for FengYun Meteorological Satellite（风云气象卫星创新中心）
利用Hinode卫星矢量磁图数据，研究第25太阳活动周极区磁场极性反转时间，发现北、南极区分别于2024年11月和10月反转，北半球反转滞后黑子数峰值约19个月。
2026-06-17 astro-ph.SR
Can surface flux transport account for the weak polar field in cycle 23?
要重现在第23周下降阶段观测到的太阳极冠上的弱磁场，对表面通量传输模型提出了挑战，因为这个周期并不是特别弱。我们使用一个校准良好的模型来评估所需的参数变化，以获得模拟的极场和开放的流量是一致的观测。我们发现，第23周的低极性场可以通过在最后一个周期中增加55%的双曲流来再现。或者，太阳黑子群的平均倾角减少28%也会导致类似的低极场，但与观测结果相比，会导致极场反转延迟1.5年。
2011-04-21 astro-ph.SR
Unusual Polar Conditions in Solar Cycle 24 and their Implications for Cycle 25
我们报告了直到2015年底在太阳北极地区的长期太阳极大值条件，这是由高纬度日珥爆发和微波亮度温度接近安静太阳水平的发生所指示的。太阳活动的这两个方面表明，南极的极性逆转在2014年年中完成，而北极在2015年底完成。.南极地区的微波亮度已经增加到超过第23/24周最低水平的水平，但在北部刚刚开始增加。极性反转中的南北不对称性与第23个周期相比发生了转变。这些观测结果使我们假设，北半球第25个周期的开始可能比南半球晚。我们发现，北部的异常情况是来自活动区带的相反极性的向极浪涌到达的直接后果。我们还发现，多个冲到极点的情节表明，在相反的极性浪涌之间的边界处排队的日珥喷发的位置。高纬日珥爆发发生在现任极流和相反极性的叛乱流之间的边界。
2016-05-07 astro-ph.SR
Is hemispheric asymmetry in the sunspot cycle solely governed by polar flux imbalance in the previous cycle?
太阳磁活动的半球不规则性是一种观测充分的现象-已通过数值模拟和数据分析技术研究了其起源。在这项工作中，我们探讨了可能的原因，产生南北不对称的反转时间和幅度的极场在周期的最小值。此外，我们研究半球的不对称性是如何从一个周期到另一个周期翻译的。我们采取三步走的方法。首先，我们通过分析近110年的观测资料，探讨了观测到的极区通量和黑子面积的不对称性。其次，我们调查的Babcock-Leighton机制的演变和产生的极通量的不同因素的贡献进行数值模拟与表面通量传输模型和合成太阳黑子输入配置文件。第三，传播的半球不对称性，在接下来的周期估计同化模拟产生的表面磁场地图在周期最小的发电机模拟。最后，我们评估我们的半球不对称性的理解，同时再现观察到的不对称性在过去的八个太阳活动周期进行额外的观测数据驱动的模拟。
2019-06-17 astro-ph.SR
A Comparison Between Global Proxies of the Sun's Magnetic Activity Cycle: Inferences from Helioseismology
按照最近的标准，上一次太阳活动极小期异常的深和长。我们现在接近随后的太阳周期的最大值，这是相对较弱的。在这篇文章中，我们对太阳磁活动的不同全球（未解决的）测量进行了比较，以研究它们如何响应这个弱活动时期。我们侧重于日震数据，这是敏感的条件，包括磁场的特点，在太阳内部。还考虑了光球层（太阳黑子数和太阳黑子面积）、色球层和日冕（10.7厘米射电通量和530.3纳米绿日冕指数）中的磁场测量值，以及两个靠近地球的太阳磁场活动测量值（行星际磁场和银河宇宙射线强度）。活动代理的缩放版本偏离日震数据在2000年左右，表明代理之间的关系的变化。太阳黑子面积和10.7cm通量的偏离程度随代理的不同而不同，而太阳黑子数、日冕指数和两个行星际代理的偏离程度则要大得多。在第24个太阳活动周期中，太阳代用指标和日震数据的偏差减小，这增加了第23个太阳活动周期中观测到的偏差仅仅是22年海尔周期的征兆的可能性。然而，日震数据和行星际代理的偏差在第24周增加。有趣的是，太阳代用指标和日震数据的差异并没有反映在主导的11年太阳周期之上观察到的短期变化（通常称为准两年期振荡）中。然而，尽管在第22周期中高度相关，行星际代理的短期变化与第23和24周期的日震数据几乎没有相关性。
2015-07-10 astro-ph.SR
Reconstructed Total Solar Irradiance as a precursor for long-term solar activity predictions: a nonlinear dynamics approach
从1978年以来的精确卫星测量中可以获得太阳活动最大值和最小值之间约0.1%的总辐照度变化，因此不能提供关于长期趋势的有用信息。最近，Krivova等人，2007年，根据太阳磁场表面分布的变化，使用适当的模型，重建了从蒙德极小期结束到现在的总太阳辐照度。后者是使用简单但一致的物理模型从太阳黑子数量的长期历史记录中计算出来的。有许多种类的太阳活动周期行为的预测方法，根据不同的直接太阳活动指数或各种有价值的代理。特别是，基于前兆的方法，利用给定的代理指数来预测太阳活动的未来演变。太阳黑子数量的长期时间序列，使我们能够提前几年可靠地预测下一个太阳活动周期的行为。在以前的论文中，我们预测了未来太阳活动周期的全形状曲线，使用适当的非线性动力学方法应用于每月平滑的太阳黑子数。特别是，我们证明了一个足够可靠的相位振幅预测当前的太阳活动周期24，需要的知识的初始增加阶段的周期跨越至少两年。本文的目的是用同样的非线性方法和重建的太阳总辐射作为太阳活动的代用指标，对至少连续三个太阳活动周的太阳活动提前多年作出一个可靠的长期预报。
2012-05-22 astro-ph.SR
Predicting the Timing of the the Solar Cycle 25 Polar Field Reversal
Southwest Research Institute（西南研究院）
本文利用AFT模型并结合与第25太阳周相似的第13周活动区统计特性生成合成活动区，预测第25周南北半球极区磁场反转时间及太阳活动峰年。
2024-01-19 astro-ph.SR
Prediction of the Solar Polar Fields in 2026: An Unusually Weak Level Across the Last Five Solar Cycles
School of Space and Earth Sciences, Beihang University（北京航空航天大学空间与地球科学学院）；Key Laboratory of Space Environment Monitoring and Information Processing of MIIT（工业和信息化部空间环境与信息处理重点实验室）
本文基于表面磁通量输送模型，预测2026年太阳极场，发现北极场在2026年3月前显著减弱，而南极场保持较弱，对太阳25/26周期极场强度和振幅提出担忧。
2026-03-28 astro-ph.SR
Collective Study of Polar Crown Filaments in the Past Four Solar Cycles
极冠丝（Polar Crown Filaments，PCF）是在磁极性反转线上方形成的，它将单极极场和最近的分散场与极性相反的活动区的尾部分隔开。光子晶体光纤的统计特性与太阳活动周期有关。因此，光子晶体光纤的研究对于了解太阳活动周期的变化，特别是延长的23周和当前的“异常”24周具有重要的意义。在这项研究中，我们使用1973年至2018年初的全盘Hα数据研究PCF，这些数据由Kanzelhohe太阳天文台（KSO）和大熊太阳天文台（BBSO）记录，1997年至2018年以数字形式记录，1973年至1996年以35 mm胶片（数字化）记录。PCF手动识别，因为他们的分段形状和接近肢体的位置没有处理好自动检测在以前的几项研究。我们的研究结果表明，光子晶体光纤开始向极在每个太阳活动周期的开始。当光子晶体光纤接近最大纬度时，极向场强度减小到零，随后发生反转。每转动一周，迁移率约为0.4 ~ 0.7度，具有明显的南北不对称性。在第21和23周期中，北半球的PCF迁移速度比南半球快。然而，在“异常”周期24中，南部PCF迁移更快，这与磁场和无线电发射的其他观测结果一致。此外，第23和24周期中无PCF的天数比前几个周期多。
2018-07-31 astro-ph.SR
On the enhanced coronal mass ejection detection rate since the solar cycle 23 polar field reversal
在太阳活动周期24期间，观测到角宽度为$> 30^{\circ}$的日冕物质抛射（CME）发生的速率比太阳活动周期23期间的高。这一结果得到了来自三个独立数据库的数据的支持，这些数据库是使用大角度和光谱日冕实验（LASCO）日冕图像构建的，其中两个采用自动检测技术，一个由人类观察者手动编译。根据覆盖较大视场的两个数据库，增强的CME速率实际上在2004年第23周期极场反转后不久就开始了，当时极场返回，强度降低了40%，行星际径向磁场$\approx 30\%$变得更弱。这一结果与Gopalswamy等人最近报道的日冕物质抛射异常膨胀与日球层总压下降之间的联系是一致的。
2015-09-18 astro-ph.SR
Predicting the Sun's Polar Magnetic Fields with a Surface Flux Transport Model
太阳的极地磁场与太阳活动周期的变化直接相关。在一个周期的开始（最小值）的极场强度决定了该周期的后续振幅。此外，极场在周期最大值时的反转，从根本上改变了银河系宇宙射线在日光层中的传播。我们描述了一个表面磁通量传输模型，平流的磁通量出现在活跃的地区（太阳黑子）使用的近地表流动的详细观测，运输的磁性元素。这些流动包括轴对称的差分旋转和对流和非轴对称的细胞对流（超颗粒），所有这些都随时间变化的模型中所示的直接观测。我们使用这个模型与从全磁盘磁图同化的数据，以1996年5月至2013年7月的15分钟间隔产生太阳磁场的全表面地图（所有太阳黑子周期23和上升到最大周期24）。我们测试了这个模型的可预测性，使用这些地图作为初始条件，但每天的太阳黑子面积数据用于提供新的磁通量的来源。我们发现，在周期最小的极场和极场反转在周期最大的强度可以可靠地预测到三年前。我们包括了对第24周期极场反转的预测。
2013-11-04 astro-ph.SR
Helicity proxies from linear polarisation of solar active regions
阿尔法效应被认为在太阳磁场的产生中起着关键作用。对它在太阳发电机中的重要性的一个基本测试是在两个半球，在小尺度和大尺度上寻找相反符号的磁螺旋度。然而，测量磁螺旋度是妥协的，无法完全推断出磁场矢量从太阳光谱的观测，所造成的所谓的“π模糊性”的分光偏振观测。我们将线性偏振分解成奇偶偶和奇偶奇的E和B偏振，这不受“π模糊”的影响。此外，我们研究的空间傅立叶谱的B和宇称偶量，如E或温度T的相关性是否是一个强大的代理太阳磁场的磁螺旋度。我们分析了偏振测量的太阳动力学天文台上的日震和磁成像仪观测到的活动区域。理论预测活跃区域的磁螺旋度在统计上在两个半球具有相反的符号。然后，我们计算奇偶校验奇数E B和T B的相关性，并测试其符号的系统偏好的基础上的半球的活动区域。我们发现：（i）当根据远离谱线核心的线性极化测量值计算时，E B和T B相关性是磁螺旋度的可靠代表，并且（ii）E极化在靠近谱线核心时反转其符号。我们的分析表明，法拉第旋转没有显着的影响计算奇偶奇相关。线极化的EB分解似乎是一个很好的代理磁螺旋独立的“π模糊性”。这使我们能够常规地直接从偏振测量推断磁螺旋度。
2020-12-06 astro-ph.SR
Polar regions activity and the prediction of the height of the solar cycle 25
当使用太阳黑子数（SN）作为活动水平的测量时，即将到来的太阳活动周（SC）25被认为是相当低的。最受欢迎的预测是由美国宇航局小组在2019年做出的，包括基于发电机模型外推的工作。然而，我们发现，在SC25开始前几年以及2020年SC25开始后，使用不同的观测来测量极地活动水平，SC25的高度可能很高。我们认为极区活动似乎与极冕洞（CH）活动有关，并且发现在SC 25之前显著高于SC 24之前，因此，我们认为SN周期确实可能比SC 24期间高得多，这是一个低SN高度周期。
2022-05-18 astro-ph.SR
On Polar Magnetic Field Reversal and Surface Flux Transport During Solar Cycle 24
随着每个太阳活动周期的进展，活动区（AR）的剩余磁通量向极地迁移，以抵消旧周期的极场。我们使用日震和磁成像仪四年（2010.33--2014.33）的视线磁场测量值描述了第24周期期间的极性反转过程。与AR相关的总通量在2011年在北部达到最大值，比南部早两年多;最大值明显弱于第23周期。极场反转过程相对缓慢，南北不对称，具有幕式特征。我们估计，全球轴向偶极子在2013年10月改变了符号;南北两极场（平均在60 $^\circ$纬度以上）分别在2012年11月和2014年3月逆转，大约相隔16个月。值得注意的是，每个半球向极的通量激增在极性上交替，导致北方多次逆转。我们发现，尾随太阳黑子极性的浪涌往往对应于正常的平均AR倾斜，较高的总AR通量，或较慢的中纬度近地表纬向流，而例外情况发生在低磁活动。特别是，AR通量和中纬度向极流速度表现出明显的反相关。我们将讨论如何解释这些功能可以在一个表面通量传输过程中，包括一个依赖于场的会聚流对AR，一个特性，可能有助于太阳周期的变化。
2014-10-31 astro-ph.SR
The recent anomalously weak polar field does not imply a weak field at solar cycle 25 minimum
State Key Laboratory of Solar Activity and Space Weather, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台太阳活动与空间天气国家重点实验室）；School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）；School of Space and Earth Sciences, Beihang University（北京航空航天大学空天科学学院）；Key Laboratory of Space Environment Monitoring and Information Processing of MIIT（工业和信息化部空间环境与信息处理重点实验室）；School of Physical Science and Technology, Southwest Jiaotong University（西南交通大学物理科学与技术学院）；Astrophysical Center, Southwest Jiaotong University（西南交通大学天文中心）
研究利用观测统计特性预测太阳活动周25后半段活动区出现情况，用表面通量输运模型模拟大尺度磁场演化，预测活动周25极小期极区磁场强度，表明当前极区磁场弱不会致极小期和活动周26异常弱。
2026-07-07 astro-ph.SR
Using the Dipolar and Quadrupolar Moments to Improve Solar-Cycle Predictions Based on the Polar Magnetic Fields
太阳活动周期及其相关的磁场活动是行星际环境和地球高层大气变化（通常称为空间天气和气候）的主要驱动力。近年来，人们一直在努力发展准确的太阳活动周期预测，导致近百个广泛传播的预测太阳活动周期24的振幅。在这里，我们表明，周期预测可以更准确，如果单独执行每个半球，利用信息的两极和四极矩的太阳磁场在最低限度。
2013-10-06 astro-ph.SR
Exploring the predictability of the solar cycle from the polar field rise rate: Results from observations and simulations
针对太阳周强度难以预测的问题，本研究通过SFT模拟验证了极向场上升率与下一太阳周振幅相关性的稳健性，表明该特征可提前2到3年可靠预测太阳周峰值强度。
2024-02-02 astro-ph.SR
Solar activity simulation and forecast with a flux-transport dynamo
我们提出了一个扩散主导的平均场轴对称发电机模型在再现历史太阳活动和预测太阳活动周25的评估。以前的研究指出，太阳的极地磁场是预测太阳活动的重要指标。由于观测数据记录减少，仅从1976年开始，使用这一替代物的扩展研究受到阻碍。然而，人们认识到需要一个太阳能发电机模型，在各种活动情况下进行充分的验证，以提高理论标准。本研究旨在探索利用日震学数据和重建的太阳极地磁场，以促进发展可靠的太阳活动预报。该研究是基于观测推断的差异旋转形态，以及通过半球太阳黑子面积记录使用人工神经网络方法观测和重建的极场。结果表明，一致的再现历史太阳活动的趋势与增强的结果，通过引入一个前兆上升时间系数。预测弱太阳周期25，其具有相对于当前周期24的缓慢上升时间和最大活动$-14.4 \%$（$\pm 19.5\%$）。
2018-06-28 astro-ph.SR
Automated Detection of EUV Polar Coronal Holes During Solar Cycle 23
提出了一种新的极冕洞自动检测方法。这种方法被称为周长跟踪，使用SOHO上的极紫外成像望远镜（EIT）在太阳活动周期23期间拍摄的一系列171，195和304张完整的磁盘图像来测量极冕洞的周长，因为它们出现在四肢上。周长跟踪通过在太阳边缘进行测量，最大限度地减少了由各种波长的发射等离子体造成的视线遮蔽。周长追踪还允许从数据中有机地得出极地自转周期为33天。我们称之为哈维轮换率，并从1900年1月4日开始计算哈维轮换。根据测量的周长，我们可以将曲线拟合到数据中，并在最佳拟合线内导出面积。1996年，在第23个太阳活动周开始时，我们观测到北极洞的面积约为太阳总表面积的4.2%，2007年约为3.6%。南极洞的面积在1996年约为4.0%，在2007年约为3.4%。因此，北极和南极的空洞面积现在比第23个周期开始时小了不超过15%。这与极性磁场相比，测量到现在比一个周期前少了大约40%。
2009-01-09 astro-ph.SR
The cause of the weak solar cycle 24
太阳活动的11年周期比之前的三个周期要少得多。在它之前有一个极深的活动极小期，极区磁通量很低，这是导致随后周期中太阳磁场活动的环向场的来源。对太阳表面场演变的模拟表明，弱极场以及当前周期24的弱点主要是由低纬度出现的一些较大的双极区造成的，这些双极区具有“错误”（即，相反的大多数为这个周期）的取向，他们的磁极在南北方向，这损害了增长的极场。这些区域有特别强的影响，因为它们出现在太阳赤道的$\pm10^\circ$纬度范围内。
2015-07-07 astro-ph.SR
Synthetic solar cycle for active regions violating the Hale's polarity law
双极活动区（AR）的长期观测序列提供了有关全球太阳磁场极向和环向分量相互转换的重要信息。根据黑尔极性定律，环向场的方向决定了AR中领先黑子的极性。绝大多数双极AR都遵循这种规律，而少数AR具有相反的极性（反黑尔AR）。然而，对这些AR的研究受到其统计数据不足的阻碍。本文将16-18和23、24年5个11年周期的资料综合起来，编制了一个具有独特时长和纬向宽度的合成周期。合成周期包括14838个AR的数据，其中367个是抗Hale AR。演示了编译合成循环的特定例程。我们发现，在一般情况下，反黑尔AR遵循太阳活动周期，并均匀地分布在整个时间-纬度图，这意味着它们与全球发电机机制和环形通量系统的根本联系。它们的数量和百分比的增加发生在周期的第二部分，这有利于它们对极场反转的贡献。反海尔AR的百分比在蝴蝶图的边缘和附近的一个即将到来的太阳极小值（在那里的环向场减弱）的过剩可能与湍流对流和磁场波动的影响，对出现的通量管的加强。磁赤道和日面赤道之间的错位的证据也被发现。
2022-03-02 astro-ph.SR
Unsigned magnetic flux as a proxy for radial-velocity variations in Sun-like stars
我们使用先前针对HARPS-N太阳观测进行验证的旋转调制磁活动物理模型，根据SDO/HMI观测到的单条Fe I线，估计了上一个磁周期内太阳的圆盘平均RV变化。我们估计的磁盘平均，无符号的磁通量，并表明，一个简单的线性拟合，它减少了RV变化的RMS的62%，即2.6的一个因素。我们还应用FF的方法，它预测RV变化的基础上，一颗星的光度变化。在周期的最大值，我们发现，额外的物理过程必须在发挥作用以外的对流蓝移和速度imablances的亮度不均匀性造成的抑制，与最近的研究太阳RV的变化。通过建模RV变化的磁周期使用线性拟合的无符号的磁通量，我们恢复注入行星的轨道周期约为300天，RV半振幅下降到0.3米/秒。为了达到0.1 m/s的半振幅，我们将需要识别和建模未被无符号磁通量或FF '很好地跟踪的附加物理现象。无符号的磁通量是一个很好的代理旋转调制，活动引起的RV变化，并可能成为一个关键的工具，在确认和表征地球类似物绕太阳的恒星。目前的研究激励正在进行的和未来的努力，发展观测和分析技术，以测量在缓慢旋转，相对不活跃的恒星，如太阳的高精度无符号的磁通量。
2020-05-27 astro-ph.EP 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
Solar Activity Studies using Microwave Imaging Observations
我们报告的太阳活动周24日的基础上极突出爆发（PE）和微波亮度增强（MBE）的信息获得的野边山射电日像仪。太阳的北极区域在三年多的时间里（2012年至2015年）磁场强度接近于零，直到2015年9月才结束，这是因为存在极地PE和缺乏MBE。南半球的零极场条件仅在2013年左右开始，但在2014年6月结束。因此，极性反转时间的不对称性在周期23和24之间切换。极性分子束外延是极性磁场强度的一个很好的代表，这是由两者之间的高度相关性所指示的。高纬度和低纬度MBE之间的互相关是显着的滞后约5.5至7.3年，这表明一个周期的极场指示太阳黑子数的下一个周期的太阳周期的Babcock-Leighton机制。北极地区近零场的延长期应导致第25周北半球的太阳黑子活动减弱和延迟。
2016-05-07 astro-ph.SR
Solar activity during the Holocene: the Hallstatt cycle and its consequence for grand minima and maxim
宇宙成因同位素提供了唯一的定量代理分析的长期太阳变化超过百年的时间尺度。虽然在宇宙成因代理的测量和建模方面都取得了重要进展，但在确定地磁偶极矩演变方面仍然存在不确定性。在这里，我们使用多代理方法改进了过去九千年太阳活动的重建。我们使用的14 C和10 Be宇宙成因同位素的记录，目前的数字模型的同位素生产和运输在地球大气中，和可用的地磁场重建，包括一个新的重建依赖于更新的考古/古强度数据库。利用奇异谱分析（SSA）方法对获得的序列进行分析，以研究千年尺度的趋势。一个新的重建的地磁偶极子场的时刻，GMAG.9k，是建立在过去的九千年。新重建的太阳活动覆盖了过去九千年，量化的太阳黑子数量，提出和分析。提供了一个保守的最小值和最大值列表。重建的太阳活动的主要组成部分，确定使用SSA方法，是不同的系列的基础上14 C和10 Be。这些主要成分只能归因于地球系统的长期变化，而不是太阳。已从重建的系列中删除。与此相反，二次SSA组件的重建太阳活动被发现占主导地位的一个共同的~2400年的准周期性，所谓的哈尔施塔特周期，在14 C和10 Be的基础系列。因此，这个哈尔施塔特周期似乎与太阳活动有关。最后，我们发现，盛大的最小值和最大值间歇性地发生在研究期间，与集群附近的哈尔施塔特周期的高点和低点，分别。
2016-02-08 astro-ph.SR physics.geo-ph
Chromospheric Synoptic Maps of Polar Crown Filaments
极冠细丝形成在前一个周期的旧磁通量和当前周期的新磁通量之间的极性反转线上方。研究它们的外观和性质可以更好地了解太阳周期。我们使用全磁盘数据的色球望远镜（ChroTel）在天文台德尔泰德，特内里费岛，西班牙，这是在三个不同的色球吸收线（H-α 6563 A，CAII-K 3933 A，和HeI 10830 A），我们创建天气图。此外，光谱HeI数据允许我们计算多普勒速度，并创建天气多普勒地图。ChroTel数据涵盖了2012年至2018年期间约1000天的太阳周期24的上升和衰减阶段。基于这些数据，我们自动提取极性冠丝与图像处理工具，并研究其性能。我们比较对比图的极冠细丝与那些安静的太阳细丝。此外，我们提出了一个超级天气图总结整个ChroTel数据库。总之，我们提供了统计特性，即太阳活动周期24的最大和下降阶段的灯丝，面积和倾斜角的数量和位置。这表明ChroTel为研究太阳周期提供了一个有前途的数据集。
2019-10-17 astro-ph.SR
Prediction for the amplitude and second maximum of Solar Cycle 25 and a comparison of the predictions based on strength of polar magnetic field and low latitude sunspot area
一个太阳活动周期的最大值包含两个或多个峰，称为格涅维舍夫峰。研究太阳活动周期的这一特性有助于更好地理解太阳发电机机制。我们分析了1874-2017年期间13个月平滑的月平均第二版国际太阳黑子数（SN），发现振幅之间存在良好的相关性，（主峰和最高峰的值）和第二最大值（第二高峰的值）。利用这个关系和早先预测的第25太阳活动周振幅值86（~92），这里我们预测第25个太阳活动周的第二个极大值为~73（~79）。第二极大值与振幅的比值为0.85，与第24周的比值基本相同。第12-24周极大值的第一个和第二个峰值的余弦拟合表明，第25周的第二个极大值将出现在主极大值之前，与第24周的情况相同。然而，这些拟合表明第二个极大值和第25个太阳活动周的振幅分别为~106和~119。本文分析了Wilcox天文台在第20-24太阳周期间的极场观测资料，得到第25太阳周的振幅值约为125。这比观测到的第24个太阳活动周的振幅稍大，而根据上述关系预测的值约为86（约为92）。这种差异进行了简要讨论。
2023-02-24 astro-ph.SR
Photospheric activity of the Sun with VIRGO and GOLF: Comparison with standard activity proxies
我们研究太阳活动的变化，使用新的光球代理最初开发的恒星磁性的分析与CoRoT和开普勒光度观测。这些代理是通过跟踪与太阳旋转时的黑子和磁特征相关的观测中的时间调制来获得的。我们在这里分析了21年，跨越太阳活动周期23和24日，收集的观测空间为基础的光度处女座和径向速度高尔夫仪器板上的SOHO卫星。然后计算三个VIRGO光度计中的每一个的光球活动代理SPH，以及从径向速度GOLF观测的相关Svel代理。比较几个标准的太阳活动代理敏感的不同层的太阳表明，这些新的活动代理，SPH和SVEL，提供了一种新的方式来监测太阳活动。我们发现，长期和短期的磁变分别与11年周期和准两年振荡得到很好的监测，和地下的磁场之间的相互作用，光球，色球层的太阳，被修改的周期24和23之间。此外，光度代理显示的三个通道的处女座光度计之间的太阳光球的响应函数的波长依赖性，提供输入的研究类太阳恒星的恒星磁性。
2017-09-15 astro-ph.SR
Predicting the Amplitude and Hemispheric Asymmetry of Solar Cycle 25 with Surface Flux Transport
有证据有力地表明，太阳黑子活动周期最小值附近的太阳极场强度决定了下一个太阳活动周期的强度。我们使用我们的平流通量传输（AFT）代码，流量受到观测的约束，模拟太阳极地磁场从2016年初到2019年底的演变-接近周期24/25最小值的预期时间。我们运行了一系列的模拟，其中的不确定条件（对流运动的细节，活动区倾斜，和纬向流剖面）在预期的范围内变化。我们发现，在第24个周期结束时，极场的平均强度将与第23个周期结束时测得的强度相似，这表明第25个周期的强度将与当前周期相似。在所有情况下，极场都是不对称的，南方的场比北方的强。如果不是因为预测的2016年底和2017年南极磁场的减弱，这种不对称性将更加明显。经过短短四年的模拟，我们整个集合的可变性表明累积的不确定性约为15%。这种累积的不确定性来自对流运动细节的随机变化、活动区倾斜和对流气流剖面的变化。这些变化限制了太阳活动周期的最终可预测性。
2016-11-16 astro-ph.SR
Rearrangements of Open Magnetic Flux and Formation of Polar Coronal Holes in Cycle 24
本文发展了一种天气图同化方法来研究当前周期中全球开放磁通量的重排和极冕洞的形成。分析揭示了日冕洞（ECH）的合奏出现在单极磁区与衰变活动复合体（AC）。它们之间的因果关系解释了在太阳南北半球观察到的异步PCH形成。因此，在2014年观察到的大型AC的衰变导致了广泛的ECH的形成，然后在2015年年中成为南PCH。北极地区复杂的磁场结构阻碍了北PCH的形成，尽管北极的主导极性比南极早两年发生逆转。北PCH直到2016年中期才形成，这是与几个腐烂的AC相关的高纬度ECH逐渐合并的结果。
2017-11-03 astro-ph.SR
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
Effects of Meridional Flow Variations on Solar Cycles 23 and 24
在第23/24太阳活动周极小期之前的更快的纬向流被认为导致了更弱的极场强度，产生了延长的太阳活动极小期和异常弱的第24太阳活动周。为了确定日冕流变化对太阳黑子周期的影响，我们用我们新开发的表面通量输运模型模拟了太阳表面磁场的演化。我们调查三种不同的情况下：一个恒定的平均tagononal流，观察到的时变tagononal流，和时变tagononal流中观察到的变化从平均值已被加倍。这些模拟的比较表明，第23次循环中的纬向流变化对极场有显著影响（约20%）。然而，这些变化产生的极场比其他情况下更强。我们认为，第23/24周最小值和第24周弱的主要原因是第23周本身的弱点-太阳黑子较少，没有足够的通量来建立一个大的周期。我们还发现，任何极性的反细胞的纬向流（高纬度的赤道流）产生的通量浓度在中高纬度，是不一致的意见。
2014-07-31 astro-ph.SR
Long-term Solar Activity Studies using Microwave Imaging Observations and Prediction for Cycle 25
我们使用微波成像观测从野边山射电日像仪在17 GHz的太阳活动的长期研究。特别是，我们使用极地和低纬度的亮度温度作为代理的极地磁场和活动区，分别。我们还使用日珥爆发的位置作为一个代理的灯丝位置作为时间的函数。研究表明，极区微波亮温与极区磁场强度和快太阳风速度有很强的相关性。我们还表明，在一个周期的极地微波亮度与低纬亮度的滞后约半个太阳周期的相关。我们使用这种相关性来预测太阳活动周期的强度：南半球和北半球的平滑太阳黑子数可以分别预测为89和59。这些值表明，循环25的强度与循环24的强度相差不大。我们还结合了从Nobeyama的数据与历史数据可以追溯到1860年的冲到极点，研究在太阳两极的符号反转的南北不对称。我们发现，反转不对称性具有3-5个周期的准周期性。
2018-04-07 astro-ph.SR
The reversal of the Sun's magnetic field in cycle 24
对太阳天气光学长期调查（SOLIS）的矢量斯托克斯磁力仪（VSM）和美国航天局/国家空间局基特峰真空望远镜设施的分光磁力仪（SPM）的天气数据的分析表明，太阳极区磁场的逆转表现出随机过程的要素，其中可能包括出现特定模式的磁通量，以及南北半球活动的不对称性。如果可能的话，这种不规则性的存在使得极场反转的建模和预测非常困难。在太阳活动周期的经典模型中，由于纬向流和扩散作用，以顺极性磁场为主的单极磁区（UMR）向极方向迁移。UMR逐渐抵消前一循环的极性磁场，并重建相反极性的极性场，为下一循环奠定基础。然而，我们表明，这种确定性的图像可以很容易地通过强大活动中心的发展，或通过极大活动区域的出现，或通过“战略性放置”的日冕洞而改变。我们证明，在当前周期24期间发生的活动可能是太阳表面磁场演化的这种随机性的结果。
2016-02-08 astro-ph.SR
North-south asymmetry of solar dynamo in the current activity cycle
对当前太阳活动周期中极区磁场反转的南北不对称性提出了解释。Babcock-Leighton机制对极向场产生的贡献是利用当前活动周期的太阳黑子数据估计的。分别对北半球和南半球进行估计。在周期的初始阶段，北半球的贡献大大超过南半球。这可能是北极磁场较早逆转的原因。Babcock-Leighton机制的估计贡献远小于以前活动周期的类似估计。预计下一个活动极小期将有一个相对较弱（<1G）的大尺度极场。
2014-06-27 astro-ph.SR
Solar cycle 24: an unusual polar field reversal
目标：通过测量纬度55 - 90度和78 - 90度范围内的太阳磁场，研究第24太阳活动周期间的太阳极场，以报告第24太阳活动周期间极场反转模式中长期和不寻常的半球不对称性。研究方法：这项研究是使用1975年2月至2017年10月期间美国基特峰国家太阳天文台（NSO/KP）磁性数据库中的中等分辨率视线天气磁图进行的，涵盖太阳周期21-24和太阳日光层天文台机载迈克尔逊多普勒成像仪仪器的高分辨率视线天气磁图。还使用了太阳动力学观测站上的日光层磁成像仪仪器进行径向测量得到的天气磁图，涵盖了太阳活动周期23和24。结果如下：我们发现，南太阳半球在2013年年中明确地反转了极性，而北太阳半球的磁场反转早在2012年6月就开始了，随后是一段持续的近零场强，直到2014年底，之后磁场开始从近零值明显上升。虽然这项研究补充了使用微波亮度测量进行的类似研究（Gopalswamy等人，2016），该研究声称第24周期的场反转过程在2015年底完成，但我们的结果表明，第24周期的场反转在2014年底完成。利用我们对327兆赫的行星际闪烁的观测，这种不寻常的场反转模式的特征也可以在太阳风中清楚地识别出来，这支持了我们的磁场观测，并证实场反转过程在2014年底完成。
2018-05-17 astro-ph.SR
Solar-cycle precursors and predictions
近400年的太阳黑子数资料表明，太阳活动周期的轮廓和振幅都有较大的变化。为了预测太阳活动周期，识别了一些太阳活动周期的前兆。极场和地磁指数是两种最受关注的前兆。太阳活动极小期的地磁变化可能是由太阳极场通过太阳开放通量的连接引起的。极场的稳健预报技巧表明，在Babcock-Leighton通量输运发电机框架内，发电机过程的记忆小于11年。获得短磁记忆的一个可能原因是对流区的高磁扩散率。我们最近的研究表明，径向向下泵送是另一个可能的原因。基于该机制，我们很好地模拟了RGO期间的周期不规则性。这为建立一个标准的基于发电机的模型来预测太阳活动周期提供了可能性。最后，强调了由于黑子出现的非线性和随机机制，极场和前一个周期强度之间没有相关性。
2013-04-21 astro-ph.SR
Asymmetric Solar Polar Field Reversals
太阳极区磁场的反转是因为来自衰变太阳黑子的磁通量向两极移动，而来自拖尾黑子的磁通量占优势。让我们假设存在一种强烈的不对称性，即所有的活动都在北半球，那么多余的通量将移动到北极并逆转北极，而在南方什么也没有发生。如果稍后，在南方有很多活动，那么通量将有助于逆转南极。这样，我们就得到了太阳活动的两个峰和相应的反转时间差。这种差异首先由Babcock（1959）在第19个强不对称太阳活动周极大值之后首次观测到极场反转时发现。当时，南半球在太阳黑子最大之前最活跃，南极也适时地首先反转，一年多后北半球紧随其后，此时北半球最活跃。从那时起，太阳活动周期具有相反的不对称性，北半球在周期的早期最为活跃。这些周期的极场逆转正如预期的那样首先发生在北方。这一点在目前的太阳活动周期24中尤其值得注意。我们认为，协会的两个高峰太阳活动时，分离的半球相应的不同时间的极场逆转是一个普遍的特点周期。
2012-07-09 astro-ph.SR
Physical link of the polar field build-up with the Waldmeier effect broadens the scope of early solar cycle prediction: Cycle 25 is likely to be slightly stronger than Cycle 24
预测太阳活动周期是一个挑战，但也是必不可少的，因为它决定了空间天气。已经对正在进行的第25个周期进行了几次不同幅度的预测。我们表明，Waldmeier效应（WE2）的一个方面，即，上升率和周期幅度之间的强正相关性，与前一个周期的极性场反转后的建立有物理联系。我们发现极场的上升速率与下一个太阳活动周的上升速率和振幅有很强的相关性。因此，太阳活动周振幅的预测可以在前一个太阳活动周的极场反转后的几年内进行，从而将太阳活动周预测的范围扩展到比通常时间早得多的时间。我们根据前一个极场的上升率对第25周的预测是$137\pm 23$，这与根据正在进行的太阳活动周期的2年太阳黑子数据计算的WE2所作的预测$138\pm 26$非常接近。
2022-05-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar Polar Field Reversals as the Result of the Global Magnetic field Meridional Flows
基于Wilcox Solar Observatory数据，研究第21至25太阳周极区磁场反转，提出计算正负极性磁场子午环流公式以预测极性反转及活动周极大期时间。
2025-10-31 astro-ph.SR
Role of sunspot latitude versus tilt in determining the polar field and amplitude of the next cycle: Cause of the weak Solar Cycle 20
Indian Institute of Science Education and Research, Tirupati（印度科学教育研究所提鲁帕蒂分校）；Department of Physics, Indian Institute of Technology (Banaras Hindu University)（印度理工学院（贝拿勒斯印度教大学）物理系）
本文通过分析太阳黑子面积、纬度和倾角对极区磁场的影响，揭示平均倾角变化在决定活动周强度中起主导作用，并指出第19周倾角减小是导致第20太阳周较弱的主因，强调了倾角抑制在太阳发电机中的关键调节作用。
2025-11-07 astro-ph.IM astro-ph.SR
Cyclic sunspot activity during the first millennium CE as reconstructed from radiocarbon
University of Oulu（奥卢大学）；Nagoya University（名古屋大学）；Max-Planck Institute for Solar System Research（马克斯·普朗克太阳系研究所）
本文利用放射性碳数据重建了公元1-969年的太阳黑子活动，揭示了774年极端太阳事件和650-730年大太阳最小值，发现91个太阳周期，平均周期长度为10.6年，但存在8-15年的变化，未发现超过11年周期的显著周期性。
2026-01-22 astro-ph.SR
Relation between sunspots and solar EUV irradiance changes during the Gleissberg cycle
本研究利用地磁代理指标，分析了130年间太阳黑子与EUV辐照度的关系，发现二者主导地位随格莱斯伯格周期阶段变化，修正了恒星活动演化估计。
2025-10-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Prediction of Solar Cycle 25
太阳活动周期的预测是太阳物理学的一个重要目标，因为它是我们了解太阳的试金石，也因为它对航天文明的社会价值。任务艰巨，进展缓慢。Schatten等人（1978年）提出，在太阳活动极小期附近太阳极地区域的磁场大小可以作为下一个太阳活动周期的演变和振幅的前兆。从那时起，这个想法就成为了对过去四个太阳活动周期规模的成功预测的基础，特别是对出乎意料的弱太阳活动周期24（“100年来最弱的”）的预测。自20世纪70年代以来，人们就可以直接测量极区磁场，而且我们刚刚在太阳活动周期25之前通过了太阳活动极小期，因此现在可以进一步测试极区前兆方法。新周期25的预测大小为128 $\pm$ 10（在新的太阳黑子数版本2尺度上），略大于前一个周期。
2020-10-05 astro-ph.SR
Activity Complexes and A Prominent Poleward Surge During Solar Cycle 24
长期活动复合体（AC），其特征是一系列位置紧密，不断出现的太阳活动区（AR），被认为是产生显着的向极浪涌的观测。这些浪涌导致极场的显著变化，这对于太阳活动周期的调制是重要的。我们的目标是研究一个突出的向极浪涌在太阳活动周24日在南半球，并分析其起源的AC和对极场演化的影响。我们自动识别和表征AR的天气磁图的基础上，从太阳动力学天文台。我们将这些具有真实磁位形的AR同化到一个表面通量输运模型中，模拟了浪涌的产生和迁移。我们的模拟很好地再现了激增的特征，并表明突出的激增主要是由卡林顿旋转2145 - 2159（2013年12月-2015年1月）期间属于两个AC的AR引起的。在第24周的后半部分，浪涌对南半球的极场演变有很强的影响。如果没有长达一年的AC形式的通量出现，极低周期附近的极场将保持在一个低水平，甚至反转到第23周的极低。我们的研究还表明，由于早期出现的AR的衰减而导致的长寿命单极区域导致自动识别和精确量化AC中后来出现的AR的内在困难。
2020-09-26 astro-ph.SR
Predicting solar surface large-scale magnetic field of Cycle 24
太阳的表面磁场，特别是极场，为日冕和日球磁场设置了边界条件，但也为我们提供了对发电机过程的洞察。极场的演化是由太阳表面磁通量的出现及其演化引起的。在本文中，我们使用Monte Carlo方法来调查的领域在第24周期的衰变阶段的演变。我们的模拟包括通过太阳表面的通量的出现与来自以前的周期的统计特性。良好校准的表面通量输送模式是用来跟踪大尺度场的演变。我们发现，用观测到的天气磁图作为初始条件，可以较好地提前一年再现极场。Wilcox太阳天文台（WSO）观测到的极场的瞬时变化，2016-2017年期间，SDO/HMI和NSO/SOLIS数据未显示的南极场的强烈下降通常不能很好地再现。我们认为观测效应，如南极帽周围的大梯度的磁场和WSO的低分辨率的影响可能是负责。北半球极场预计将在2017年增加。南极磁场预计在2017-2018年期间保持稳定。在2017年底，两极的磁场预计相似（尽管极性相反）。根据SDO/HMI和NSO/SOLIS天气磁图的初始条件，2020年前后的偶极矩预计值分别为1.76 $\pm$ 0.68 G和$2.11\pm0.69$ G。与第23周期结束时观察到的数值相当（基于SOHO/MDI，约为1.6G）。
2017-07-02 astro-ph.SR
Does the current minimum validate (or invalidate) cycle prediction methods?
这个深度，延长的太阳极小期和第24周期的缓慢开始强烈表明，第24周期将是一个小周期。各种各样的太阳活动周期预测技术已经被应用于预测第24周的振幅，结果大相径庭。目前的情况和新的观察表明，一些高度重视的技术现在似乎有可疑的效用。地磁前兆在过去是可靠的，可以用12个周期的数据进行检验。在三个主要的地磁前兆中，只有一个（地磁活动的最低水平）表明一个小周期。太阳的极场强度也被用来成功地预测最近三个周期。目前的弱极场是一个小周期的指示。发电机模型第一次被用来预测太阳活动周期的大小，但根据模型和数据同化的不同，预测结果相反。然而，表面纬向流的新测量结果表明，在接近周期24最小值时的流速明显快于周期23最小值。在两个发电机预测中，更快的纬向流应该给出更短的周期23和更强的极场。这表明，这些发电机模型还没有准备好预测太阳活动周期。
2010-03-22 astro-ph.SR
The Association of Filaments, Polarity Inversion Lines, and Coronal Hole Properties with the Sunspot Cycle: An Analysis of the McIntosh Database
在日冕中观测到的两个主要特征--暗条和冕洞是空间天气变化的来源。暗条的形成与太阳光球层上分离表面磁场正负极性的极性反转线（PIL）密切相关。冕洞的起源是由光球层上的大规模单极磁斑控制的，开放的磁场线从光球层延伸到日光层。我们利用麦金托什档案研究了太阳活动周20，21，22和23中的暗条，PIL和冕洞的性质。我们检测到一个突出的周期性行为的灯丝长度，PIL长度和冕洞面积与太阳磁周期的显着对应。暗条几何中心的时空演化呈现出蝴蝶状结构，在周期极大值期间，长暗条明显地向极迁移。我们确定这种急于极丝是同时间的启动极场反转收集威尔逊山和威尔科克斯太阳天文台极场观测和定量建立其时间对应。我们分析了灯丝的倾斜角分布，以限制其可能的起源。大多数的灯丝表现出负和正的倾斜角在北半球和南半球，分别-强烈表明，它们的形成是由整体的大规模磁场分布在太阳光球，而不是由小规模的活动区域内的磁场配置。我们还调查了在灯丝，PIL和冕洞半球的不对称性。我们发现，在灯丝和PIL半球的不对称性是正相关的-而冕洞的不对称性是不相关的-与太阳黑子面积的不对称性。
2018-10-04 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
Supercriticality of the dynamo limits the memory of the polar field to one cycle
极地磁场前兆被认为是预测下一个太阳活动周期强度的最可靠和基于物理的方法。然而，为了对一个周期做出可靠的预测，前一个周期太阳极小期的极场是否足够，或者我们需要许多以前周期的极场？为了回答这个问题，我们进行了几次模拟使用Babcock-Leighton型通量输运发电机模型与随机强迫源的极向场（$α$项）。我们表明，当发电机是在临界发电机过渡或弱超临界附近运行时，周期n的极性场决定了接下来几个周期（至少三个）的振幅。然而，当发电机基本上是超临界时，极场的这种相关性减少到一个周期。随着发电机的超临界性的增加，极场的记忆从多周期到单周期的这种变化与模型中各种湍流传输过程的重要性无关。我们进一步表明，当发电机在临界点附近运行时，它会产生频繁的较弱活动的延长事件，类似于太阳的大极小期。巨极小的发生伴随着极场的多旋回相关。极大极小值的出现频率随发电机超临界度的增大而减小。
2022-02-08 astro-ph.SR physics.space-ph
