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
The role of emerging bipoles in the formation of a sunspot penumbra
太阳内部磁通量的产生及其从对流层向光球层、色球层和日冕的传输将是未来几十年太阳物理学研究的重点。人们计划用4米级望远镜测量辐射磁流体动力学的基本过程,这是了解太阳磁场性质所必需的。理解太阳磁场行为的一个关键因素是通量进入太阳光球层的过程,以及磁通量如何重组形成活动区的磁现象,如太阳黑子和孔隙。在这里,我们提出了一个分光偏振和成像数据集从新兴的磁通量,其中没有半影形成半影原点的区域。在半影的形成过程中,光斑的面积和磁通量增大。我们的数据分析的第一个结果表明,额外的磁通量,这有助于增加半影的面积,是由新兴的磁通量的区域提供。我们观察到新兴的双极对齐,使点极性更接近现场。当一个新出现的双极分离时,黑子极性的极点向黑子迁移,最后与黑子合并,我们推测这是黑子积累磁通量的一个基本过程。随着越来越多的通量积累,半影形成并将原黑子转变为成熟的黑子。
2010-03-08 astro-ph.SR
Sunspot number second differences as a precursor of the following 11-year sunspot cycle
预测太阳黑子周期的强度对于许多空间天气应用都非常重要。我们以前的研究表明,在当前11年太阳黑子周期的下降阶段,太阳黑子数量的变化对于预测下一个周期的强度非常重要,因为当前周期的最小值已经被观测到。在这项研究中,我们继续这种方法,并表明,我们可以消除必须知道当前周期的最小时期的限制,并且我们已经可以在当前周期的下降阶段的早期阶段提供以下周期强度的预测。我们介绍了一种方法来可靠地计算太阳黑子数秒差(SNSD),以量化太阳黑子活动的短期变化。我们证明了一个稳定的关系,在一个给定的周期的下降阶段的早期阶段的SNSD动力学和以下太阳黑子周期的强度。这一发现可能会对工作中的潜在发电机产生物理影响。从这种关系,一个相关的指标,区分是否下一个周期将更强或更弱相比,当前的一个。我们证明,在达到周期最大值后的24-31个月内,可以以高概率(0.96)决定下一个周期是更弱还是更强。我们预测太阳黑子周期25将比当前的周期24弱。
2017-12-15 astro-ph.SR
Connecting the Wilson depression to the magnetic field of sunspots
背景:在太阳黑子中,连续光学深度单位的几何高度与安静的太阳相比是低的。这种所谓的威尔逊凹陷是由斑点内部强磁场的洛伦兹力引起的。然而,目前还没有详细了解威尔逊低压与磁场的强度和几何形状或太阳黑子的其他性质之间的关系。目的:我们的目标是研究威尔逊低压对太阳黑子磁场性质的依赖性,以及磁场如何准确地平衡威尔逊低压与黑子周围的气体压力。方法:我们的研究是基于24分光偏振扫描的12个单独的太阳黑子与Hinode。我们推导出威尔逊抑郁症的每个点使用,最近开发的方法,是基于最小化的磁场的发散,和早期开发的方法,强制执行的气体压力和磁压力之间的平衡点和气体压力在安静的太阳,从而忽略了曲率力的影响。然后,我们进行了统计分析,通过比较两种技术产生的威尔逊低压,并将它们与太阳黑子的各种参数(如它们的大小或磁场的强度)联系起来。结果如下:我们发现,威尔逊抑郁症变得更大的斑点具有较强的磁场,但没有那么多的人会期望从增加的磁压。这表明,曲率积分提供了一个重要的贡献,威尔逊凹陷,特别是与弱磁场的斑点。我们的结果表明,在半影中的磁场的几何形状是不同的斑点与不同的强度的平均本影磁场。
2020-02-18 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
Search for Possible Connections of Sunspot Features and Torsional Waves
扭转振荡是一个公认的观测事实,也有理论上的尝试,但还没有最终的解决方案被接受。其原因之一可能是太阳黑子的存在改变了流动条件。目前的工作重点是随时间变化的纬度分布的几个太阳黑子的功能,如斑点的大小和斑点的数量。这些特征是蝴蝶图的不同面。事实上,可以识别出一些弱的空间相关性。
2014-01-10 astro-ph.SR
Solar active regions: a nonparametric statistical analysis
太阳黑子和其他太阳活动指标往往聚集在太阳表面,这些群集经常出现在某些持续存在的时间上,人们普遍感兴趣的是找到新的和简单的方法来描述观测到的不同指标的分布及其随时间的变化。在目前的工作中,我们使用格林威治太阳黑子数据来评估统计,但不完全一致的稳定性,太阳黑子分布沿纬度以及经度。其目的是获得关于太阳黑子产生机制的纵向分布的信息,而不是关于太阳黑子或黑子群在太阳表面的分布和迁移的信息。因此,只有太阳黑子群被包括在分析中,并且只使用它们第一次出现的时间。我们使用简单的非参数方法来揭示太阳黑子的迁移模式及其持续性。我们的分析表明,产生斑点的区域往往会像斑点和斑点组本身一样有差异地旋转。然而,在7-15个太阳旋转期间,活动区域往往会相对较快地分解。这项研究为太阳发电机模型提供了一个挑战,因为我们的研究结果与存在非轴对称点产生机制的差异旋转(称为发电机理论中的相位混合)是一致的。这里介绍的新的非参数方法,完全独立的太阳黑子的纵向分布的选择,被发现是一个非常强大的工具,时空分析的表面特征。
2009-08-28 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
Solar cycle variations in the growth and decay of sunspot groups
我们分析了格林威治(1874-1976)和太阳光学观测站网络(1977-2011)关于太阳黑子群的数据。光斑群面积的日变化率是利用光斑群在其生命期内任何连续两天的观测历元之间的差异以及光斑群在这些历元的校正后的整个光斑面积之间的差异来计算的。光斑群面积日变化率的正/负值代表光斑群的增长/衰减率。我们发现,在一个给定的时间间隔(比如一年)内,生命时间>或= 2天的黑子群的增长和衰减总量与同一时间间隔内的活动量密切相关。我们还发现,在对应的连续日的第一天,黑子群的衰减率和面积的对数值之间存在相当好的相关性和近似线性关系,这在很大程度上表明大/小面积(磁通量)以较快/较慢的速率减小。线性关系的斜率存在长期变化(约90年)。黑子群衰变的太阳周期变化可能与相应的太阳高能现象如太阳耀斑活动的变化有很强的关系。黑子群的衰变也可能对太阳总辐照度和太阳活动变化之间的相干关系有重要贡献。
2011-11-14 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
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
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
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
Spontaneous Generation of delta-sunspots in Convective Magnetohydrodynamic Simulation of Magnetic Flux Emergence
观测表明,强烈的太阳耀斑和日冕物质抛射往往发生在以三角黑子、黑子旋转、剪切极性反转线(PIL)和磁通量绳为特征的复杂活动区。在这里,我们报告的第一个模型的自发三角洲斑点的产生作为一个结果,从湍流对流区的通量出现。利用国家的最先进的辐射磁流体动力学代码R2D2,我们模拟的出现,在对流区,延伸到-140 Mm。升高的大规模对流上升流,管出现在光球作为两个新兴的两极。由于地下连通性,相反的极性相互碰撞,并发展成一对紧密堆积的三角洲点。洛伦兹力驱动点的旋转和10 km/s的强逆流,在三角洲点的PIL,这与当地对流,加强水平场到4 kG,并建立一个高度剪切PIL。在PIL上方的大气中,产生了磁通绳结构。所有这些过程都遵循三角洲斑形成的多浮力段理论,是磁通量与湍流对流相互作用的自然结果,表明三角洲斑的形成和由此产生的耀斑爆发可能是一个随机决定的过程。
2019-11-10 astro-ph.SR
Discovery of a relation between the decay rate of the Sun's magnetic dipole and the growth rate of the following sunspot cycle: a new precursor for solar cycle prediction
本文发现太阳偶极矩衰减率与后续太阳黑子周上升速率之间的新关系,将其作为瓦尔德迈尔效应的延伸,并据此预测第25太阳周为弱到中等强度、峰值约在2024年。
2023-08-31 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
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
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
Bistability in the sunspot cycle
本文通过动力学检验和本征时滞坐标分析,发现太阳黑子周期具有双稳态特征,并提出用随机与周期驱动的双稳态振荡器建模,以解释随机共振放大木星影响及蒙德极小期等极端事件。
2024-06-11 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
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
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
Leading and following sunspots: their magnetic properties and ultra-violet emission above them
利用第24太阳活动周黑子群的SDO/HMI和SDO/AIA资料,分别分析了前黑子和后黑子的磁性质和He Ⅱ 304发射。同时检查的本影磁特性和大气特征以上的本影画的平均差异,在He II 304对比度的领先和以下的斑点,我们发现太阳活动周期23太阳黑子群的基础上SOHO数据,以及在本影的对比度不对称性和磁场不对称性之间的假设关系。我们使用一个更准确和更快的算法来解决横向磁场方向的π-不确定性问题,在这项研究中产生新的结果之间的差异磁场性质的磁共轭的领导者和追随者。我们发现,在~78%的情况下,磁场线与太阳表面法线之间的最小(本影区域)角度a_min在领先点中较小,因此那里的磁场比对应的跟随点中的磁场更垂直。研究还发现,<a>约83%的斑群的本影面积平均角在领导者中比在跟随者中小,并且本影内的最大和平均磁通量密度取决于本影面积。
2015-11-23 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
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
Time-dependent properties of sunspot groups -- I. Lifetime and asymmetric evolution
目的。在本文中,我们的目标是研究太阳黑子群面积的时间依赖性在一个大样本组成的各种数据库跨越130年,使用国家的最先进的统计方法。方法.对于一个精心挑选的,但无偏见的样本,我们使用贝叶斯建模,以适应时间的演变相结合的阴影和半影面积的斑点组与偏态正常的功能,以确定存在的任何不对称斑点的增长或衰减。我们的主要选择标准保证只有具有明确定义的最大面积的斑点组才被考虑。我们还分析了由此产生的模型参数的协方差及其与太阳黑子和正在进行的太阳周期的物理参数的相关性。结果我们的研究结果表明,观测良好的太阳黑子群的时间演化,达到至少50百万分之一的太阳半球(MSH)在其最大值可以惊人地适合我们的模型。此外,我们表现出显着的不对称性-所描述的拟合曲线的偏斜参数-分析太阳黑子群的生长和衰减阶段之间。此外,我们还发现,太阳黑子群的最大面积和它们的半球纬度与斜参数的值之间存在弱的相关性。
2021-06-09 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
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
Comparative analysis of Debrecen sunspot catalogues
太阳黑子面积数据对于研究太阳活动及其长期变化具有重要意义。在德布勒森太阳物理观测站,我们编制了三个太阳黑子目录:德布勒森太阳光数据(DPD),SDO/HMI德布勒森数据(HMIDD)和SOHO/MDI德布勒森数据。为了进行比较,我们还根据1974- 1976年皇家格林威治天文台的数字化图像编制了一个额外的太阳黑子目录,即格林威治太阳光照相数据。通过比较这些星表在时间上的重叠,我们可以研究各种因素对太阳黑子面积测量的影响,并可以推导出这些星表的面积交叉定标因子。视宁度越差,单个校正光斑面积越大,小光斑的数量越少。有趣的是,这两种效应对总校正光斑面积的净结果为零。DPD日总校正太阳黑子面积比HMIDD小5%。经修订的DPD每日总校正本影面积比HMIDD小9%。格林威治太阳光照相结果区域仅比DPD区域小百分之几。在DPD和MDI图像的北向之间发现了$0.2^{\circ}$差异,该值与我们在以前的论文中比较HMI和MDI图像所发现的值($0.22^{\circ}$)几乎相同。太阳观测光学网络面积测量实践(小于$10 mh$的点不直接测量,而是分配给每个点$2 mh$的面积)不能解释太阳观测光学网络的大面积不足。
2016-12-10 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
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
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
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
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
A Standard Law for the Equatorward Drift of the Sunspot Zones
通过计算1874年5月至2011年6月每次太阳自转的太阳黑子区域的质心位置,确定了每个半球太阳黑子区的纬度位置。当这些质心位置绘制和分析的时间从每个太阳黑子周期最大值的函数出现系统的差异,在位置和赤道漂移率作为太阳黑子周期振幅的函数。相反,如果这些质心位置被绘制并分析为每个太阳黑子周期最小值的时间函数,那么位置和向赤道漂移率的大部分差异就会消失。如果使用曲线拟合来确定开始时间(从最小值的时间变化多达8个月),则剩余的差异完全消失。相对于这个开始时间测量的太阳黑子带纬度和向赤道漂移遵循所有周期的标准路径,不依赖于周期强度或半球优势。虽然第23个周期在其长度和它产生的极场强度方面都很特殊,但它也没有显示出与这个标准有明显的变化。这一标准定律,以及缺乏随太阳黑子周期特征的变化,与发电机波机制一致,但与目前太阳黑子区向赤道漂移的通量传输发电机模型不一致。
2011-08-09 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
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
Differential Rotation of Individual Sunspots and Pores
基于2010-2024年SDO/HMI数据,分析了21万多个太阳黑子和孔隙的自转,发现前导极性自转快2.4%,规则黑子比孔隙快1.5%,小面积黑子自转慢1.7%。
2024-11-11 astro-ph.SR
Lifetimes and Emergence/Decay Rates of Star Spots on Solar-type Stars Estimated by Kepler Data in Comparison with Those of Sunspots
活动太阳型恒星的亮度变化具有很大的准周期性,这种变化是由恒星带着星斑自转引起的,并且随着星斑的出现和衰减,亮度变化的幅度也会发生变化。开普勒望远镜的数据适合于研究恒星黑子的出现和衰变过程,这对于理解恒星发电机和恒星耀斑是很重要的。在这项研究中,我们用开普勒数据通过跟踪光变曲线的局部极小值来测量星斑面积的时间演化。在这项分析中,我们提取的时间演化的恒星斑点显示出清晰的出现和衰减,而不受恒星的差异旋转。我们将这种方法应用于开普勒观测到的5356颗活动太阳型恒星,获得了56个独立星点的时间演化。我们计算的寿命,出现和衰变率的星点面积的时间演变。结果发现,当黑子面积($A$)占太阳半球的0.1- 2.3%时,黑子的寿命($T$)在10 - 350天之间。与太阳黑子的寿命进行了比较,发现星斑的寿命比太阳黑子的经验关系式($T\propto A$)推算出的寿命短得多,但与其他关于星斑寿命的研究结果一致。恒星黑子的出现和衰减速率通常是$5 \times 10^{20}$ $\rm Mx\cdot h^{-1}$($8$ $\rm MSH\cdot h^{-1}$),面积占太阳半球的0.1%-2.3%,并且与太阳黑子的预期基本一致,这可能表明相同的基本过程。
2018-11-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Centennial solar EUV irradiance from ionospheric currents: Varying sunspot-EUV irradiance relation and modified spot-facula ratio
University of Oulu(奥卢大学)
研究发现太阳黑子与EUV辐射的关系随时间变化,rY指数成为更优的长期EUV代理,揭示了太阳活动长期演变中的斑点- facula比率变化对恒星演化的意义。
2025-11-24 astro-ph.SR
Do the planets cause the sunspot cycles?
本研究使用离散卡方方法(DCM)分析太阳黑子数据,发现其具有平稳、多周期和确定性的特征,并将检测到的周期信号与行星轨道周期相联系,提出行星可能引发太阳黑子周期的假设。
2025-08-13 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
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
Properties of a Decaying Sunspot
特内里费岛的真空塔望远镜和日本的日之出卫星观测到了一个小的正在衰减的太阳黑子。我们获得了全斯托克斯扫描在几个波长覆盖不同高度的太阳大气。来自Hinode和太阳动力学天文台(SDO)的成像时间序列完成了我们的数据集。这个点被护城河流包围着,在半影已经消失的那一边,护城河流也一直存在。在靠近该点的地方,我们发现了一个色球位置,其下行流超过10 km/s,而没有光球对应物。磁场强度的垂直分量的高度依赖性是确定在两个不同的方式,产生不同的结果,在以前的调查。这种差异在我们目前的数据中仍然存在,但并不像过去那么明显。
2013-01-08 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
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
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
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
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
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
Origin and Use of the Laplace Distribution in Daily Sunspot Numbers
最近流行({ \it Solar Phys.} { \bf 276},351,2012)确定了在太阳黑子数确实改变的日子里,在太阳黑子数的一天内具有给定绝对值的变化的天数中的拉普拉斯(或双指数)分布。我们表明,这种现象学的规则有一个物理起源归因于太阳黑子的形成,演化和衰变,而不是由于太阳黑子数量的变化所造成的组旋转到可见的光盘和关闭。我们还展示了一个简单的方法来模拟每天的太阳黑子数在一个太阳活动周期使用\cite{2012SoPh..276..351P}的结果,连同一个模型的周期变化的平均太阳黑子数。该程序适用于最近的三个太阳周期。我们检查,模拟的太阳黑子数再现观察到的分布在这些周期的每日变化。
2012-10-11 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
Numerical Simulations of Flare-productive Active Regions: delta-sunspots, Sheared Polarity Inversion Lines, Energy Storage, and Predictions
产生强烈耀斑和日冕物质抛射(CME)的太阳活动区(AR)具有相对较高的非潜在性,并以三角黑子和剪切磁结构为特征。在这项研究中,我们进行了一系列的通量出现模拟从对流区的日冕和模型的四种类型的活动区域,已被观测建议,造成强烈的耀斑,即斑点,斑点卫星,四极,和AR间的情况。因此,我们确认,三角洲斑点的形成是由于复杂的几何形状和相互作用的新兴磁场,发现强场,高梯度,高剪切极性反转线(PIL)的平流,拉伸和压缩的磁场的综合效应创建。我们表明,自由磁能建立在一个电流片以上的PIL的形式。预测耀斑爆发的光球磁参数反映了高精度的储存自由能,而CME预测参数则反映了耀斑区和整个AR之间的磁关系。
2017-10-24 astro-ph.SR
Formation of starspots in self-consistent global dynamo models: Polar spots on cool stars
对冷恒星的观测揭示了它们表面的暗斑状特征。与太阳黑子相比,恒星黑子可以更大或覆盖恒星表面的更大部分。虽然太阳黑子只出现在低纬度地区,但在极地地区也可以发现星斑,特别是在快速旋转的恒星上。太阳黑子被认为是由于太阳内部深处升起的磁通量管爆发而产生的。强磁场局部地减少了到太阳表面的对流热传输。这种通量管模型也被用来解释星点的性质。然而,这些模型使用了几个简化,到目前为止,太阳黑子或恒星黑子的产生还没有被证明在恒星磁对流的自洽模拟。在这里,我们表明,直接数值模拟的分布式发电机在密度分层旋转球壳可以自发地产生冷点。模型内部的对流产生大尺度的磁场,与近地表颗粒对流相互作用,导致强烈的磁通量集中和星点的形成。在模式中,形成相当大的高纬度斑点的先决条件是足够强的密度分层和快速旋转。我们的模型提出了一种替代机制的星点形成分布式发电机行动。
2014-11-20 astro-ph.SR