Observing and counting sunspots constitutes one of the longest-running scientific experiment, with first observations dating back to Galileo and the invention of the telescope around 1610. Today the sunspot number (SN) time series acts as a benchmark of solar activity in a large range of physical models. An appropriate statistical modelling, adapted to the time series' complex nature, is however still lacking. In this work, we provide the first comprehensive uncertainty quantification analysis of sunspot counts. Our interest lies in the following three components: the number of spots ($N_s$), the number of sunspot groups ($N_g$), and the composite $N_c$, defined as $N_c:=N_s+10N_g$. Those are reported by a network of observatories around the world, and are corrupted by errors of various types. We use a multiplicative framework to provide, for each of the three components, an estimation of their error distribution in various regimes (short-term, long-term, minima of solar activity). We also propose a robust estimator for the underlying solar signal and fit a density distribution that takes into account intrinsic characteristics such as over-dispersion, excess of zeros, and multiple modes. The estimation of the solar signal underlying the composite $N_c$ may be seen as a robust version of the International Sunspot Number (ISN), a quantity widely used as a proxy of solar activity. Therefore our results on $N_c$ may serve to characterize the uncertainty on ISN as well. Our results paves the way for a future monitoring of the observatories in quasi-real time, with the aim to alert the observers when they start deviating from the network and prevent large drifts from occurring in the network.
Recovery of the Solar Cycle from Maunder-like Grand Minima Episodes: A Quantification of the Necessary Polar Flux Threshold through Solar Dynamo Simulations
Chromospheric mass motions and intrinsic sunspot rotations for NOAA Active Regions 10484, 10486, and 10488 using ISOON data
这项工作利用改进的太阳观测光学网络（ISOON：Neidig et al. 2003）连续谱（630.2 nm）和Hα（656.2 nm）数据：1）探测和测量光球和色球层中发生的太阳黑子旋转，2）识别和测量色球暗条质量运动，3）评估任何大尺度光球和色球质量耦合。2003年10月27日至29日，使用Brown等人（2003年）的技术得到的重要结果表明，10月29日NOAA AR 10486中的两个大太阳黑子之间存在显著的反向旋转，以及10月27日NOAA AR 10484中的离散暗条质量运动，这似乎与至少一次C级太阳耀斑有关。
Scale Transfer in 1849 : Heinrich Schwabe to Rudolf Wolf
本研究的重点是揭示1849年前后在国际太阳黑子数系列的历史版本（即版本1）中发现的尺度问题背后的原因（Leussu et al，Astronomy and Astrophysics，559，A28，2013; Friedli，Solar Phys.291，2505，2016）。从1826年到1848年，海因里希·施瓦布的观测被鲁道夫·沃尔夫视为主要观测者，1849年，主要观测者从施瓦布转移到沃尔夫，这似乎导致了太阳黑子数系列的不一致。在这项研究中，我们受益于各种数据集，其中最重要的是Schwabe从Mittheilungen（沃尔夫教授的期刊）中获得的原始计数，这些数据已在2017年至2019年期间在比利时皇家天文台数字化。我们通过使用经典的代数计算以及不同的方法（例如Lockwood等人（Journal of Geophysical Research（Space Physics），119（7），5172，2014）启发的方法）来提供检测到的问题的鲁棒量化，因此将现代k因子分配给Schwabe在1849年之前的观测。我们还评估了1849年前后的国际太阳黑子数系列（版本1和2）的这一1849年不一致的影响。
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。
Gustav Spörer Was Not a Perfect Observer: Failure of the Active Day Fraction Reconstruction of Sunspot Group Numbers
我们表明，有效日分数校准方法（Willamo et al. [2017]）对于Gustav Spörer的太阳黑子群观测失败。Spörer被称为“完美的观察者”，因为他的“观察阈值SS面积”被确定为等于零，这是基于观察者可以看到和报告所有面积大于SS的群体，而忽略所有较小的群体的假设。因此，根据ADF校准方法，Spörer显然可以看到并报告所有组，无论大小，并且不应该错过任何一个。这意味着一个非常直接的测试：计算Spörer和“完美观测者”典范皇家格林威治天文台（RGO）的年平均群体数量，并将它们进行比较。它们应该在合理的（非常小的）误差范围内是相同的。我们发现，他们不是，RGO一般报告45%以上的群体比Spörer，因此，ADF方法是不普遍适用的
A modern reconstruction of Carrington's observations (1853-1861)
本文的重点是世界数据中心-SILSO网络的观察员托马斯·H·卡林顿（Thomas H. Teague（UK）.这种现代的重新计数将使卡林顿的观测结果能够用于重新计算整个太阳黑子数系列，而卡林顿的原始计数（Casas和Vaquero，2014）则没有。在这里，我们提出了比较研究的新的叙述系列与当代的意见，新的数据提取的期刊苏黎世天文台和其他来源的卡林顿自己的意见，并得出结论，卡林顿的集团计数是非常接近现代的方式计数，而他的方法计算个别点明显落后于现代计数。我们还使用Mathieu等人开发的方法测试了新重新计数的质量和稳健性，2019.
Multiwavelength Study of M8.9/3B Solar Flare from AR NOAA 10960
本文对2007年6月4日发生在NOAA AR 10960上的一次长时间白光太阳耀斑（M8.9/3B）事件进行了多波长分析。这次耀斑是由SOHO/MDI、Hinode/SOT、TRACE和STEREO/SECCHI等几种星载仪器观测到的。耀斑是在AR中心的一个小的正极性卫星黑子附近开始的，周围是相反极性的场区。AR的MDI图像显示了在耀斑事件期间三角洲配置的小正极性太阳黑子的相当大的变化量。太阳黑子的SOT/G波段（4305 A）图像还表明，在耀斑事件之前，正极性太阳黑子的快速演化具有高度扭曲的半影细丝，这些细丝是逆时针方向的。它显示了在耀斑的衰变阶段，方向的变化，扭曲的半影丝（~35-40%）和本影区（~45-50%）的增强也显着消失。TRACE和SECCHI观测揭示了与该黑子相关的两个螺旋扭曲结构的连续激活，以及SOT/Ca II H线（3968 A）的时间序列图像所观察到的色球层中相应的增亮。发现次级螺旋扭曲结构与8.9级耀斑事件有关。增亮开始于耀斑极大值出现前6-7 min，出现次级螺旋扭曲结构。耀斑强度随着该结构远离AR而最大化。这种与耀斑触发有关的扭曲磁通管，被发现在喷发中失败了。耀斑的位置被发现与螺旋扭曲结构的激活位点相吻合。我们的结论是，激活连续的螺旋扭曲的磁通量管/绳起着至关重要的作用，在能量积累过程和触发的M级太阳耀斑没有一个CME。
The Split Janus-faced Sun: Magnetic Rhythm and Duality in the Solar Cycle
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院云南天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Yunnan Key Laboratory of Solar Physics and Space Science（云南省太阳物理与空间科学重点实验室）；Key Laboratory of Solar Activity, National Astronomical Observatories, CAS（中国科学院国家天文台太阳活动重点实验室）
Analyses on Wassenius' Report for Total Solar Eclipse in 1733: Quantifications of the Solar Radius and the Earliest Reported Prominences
Nagoya University（名古屋大学）；RAL Space, Rutherford Appleton Laboratory, Science and Technology Facilities Council（卢瑟福·阿普尔顿实验室空间物理与操作部门，科学与技术设施委员会）；Riken（理化学研究所）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Université de la Côte d'Azur（蔚蓝海岸大学）；Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院天文研究所）；National Solar Observatory（美国国家太阳天文台）
Analysis of Solar Activity and Atmospheric Pressure Competition Effects on Cosmic Radiation Events
本文基于一个监测次级宇宙线强度的地基μ子探测器系统Hierarchy（The High School Project on Astro Physics Research with宇宙射线），分析了太阳活动特征参数以及太阳活动和大气压力的竞争效应对宇宙辐射记录的影响。我们收集的数据来自位于荷兰阿姆斯特丹科学园Nikhef的No.501 Hierarchy站（52.3558963°N，4.9509827°E，海拔56.18 m）。通过比较太阳耀斑数、太阳黑子相对数和探测器计数率，证实了太阳活动与近地宇宙线强度之间的普遍关系。气压效应被认为是对事件数量的修正。此外，还提出了宇宙线强度与太阳黑子群的数量、面积和纬度等太阳活动特征参数之间关系的新的经验公式。对于太阳活动和大气压力的竞争效应，我们发现探测器对太阳黑子数的灵敏度存在一个阈值。在阈值以上，探测器对大气压力比对太阳活动更敏感。揭示了太阳活动和大气压力竞争对事件率的影响，为实时监测空间天气提供了一种新的途径，也为太阳活动短期预报的研究提供了新的思路。
