Asymmetry in Solar Torsional Oscillation and the Sunspot Cycle
太阳扭振是一种移动的慢于和快于平均旋转的带，与太阳的磁周期密切相关。我们进行了长期的研究（16年）的半球不对称性的太阳扭振速度首次使用日震数据。我们研究了南北不对称的速度使用环图分析全球振荡网络组（GONG）多普勒图像获得的纬向流速度。我们发现显着的半球不对称的扭转振荡速度，并探讨其随深度，时间和纬度的变化。我们还计算了半球的不对称性，从威尔逊山天文台的表面速度测量和纬向流速度从日震和磁成像仪环形图管道。这些不对称性被认为是一致的，从龚观测得到的不对称性。我们发现，在近地表扭振速度的不对称性与太阳表面的磁通量和黑子数的不对称性，与速度的不对称性之前的通量和黑子数的不对称性。我们推测，扭转振荡速度的不对称性可能有助于预测太阳黑子周期的半球不对称性。
2018-07-10 astro-ph.SR
The phase relation between sunspot numbers and soft X-ray flares
为了更好地了解长期耀斑活动，我们提出了一个统计研究软X射线耀斑从1976年5月至2008年5月。结果表明，C级、M级和X级耀斑平滑后的月峰值通量相对于平滑后的月黑子数在第21周分别有13个月、8个月和8个月的明显时滞。在第22周，太阳黑子数与M级耀斑之间没有时滞。然而，在第22周，C级耀斑有一个月的时间滞后，X级耀斑有一个月的时间提前。对于第23周，C级、M级和X级耀斑的平滑月峰值通量相对于太阳黑子数量分别有1个月、5个月和21个月的明显滞后。如果把这三种耀斑合并计算，软X射线耀斑的平滑月峰值通量相对于平滑月黑子数在21周有9个月的时滞，在22周没有时滞，在23周有5个月的特征时滞。此外，M级和X级耀斑的平滑月峰值通量与平滑月黑子数的相关系数在第22周高于第21周和第23周。第22周三种软X射线耀斑之间的相关系数高于第21周和第23周。这些发现可能是有益的预测C级，M级和X级耀斑的太阳黑子数量在下一个周期和能量储存和耗散的日冕的物理过程。
2011-01-07 astro-ph.SR
Impact of rogue active regions on hemispheric asymmetry
活动最小时的太阳偶极矩可以很好地预测随后的太阳活动周期的强度。通过使用最先进的2 $\times$ 2 D太阳发电机模型的系统分析，我们发现具有非典型特征的双极磁区（BMR）可以通过其对太阳黑子周期展开时的偶极矩积累的影响来修改下一个周期的强度。除了总结这些结果，我们提出了进一步的影响，这样的“流氓”BMR。这些有能力在随后的太阳黑子周期中产生半球不对称性，因为它们修改了正在进行的周期的极冠通量不对称性。我们发现，极盖通量的不对称性的周期i和总的伪太阳黑子数的不对称性的周期i + 1之间的强相关性。良好的相关性也出现在周期i + 1的半球的时滞的情况下。
2019-09-17 astro-ph.SR
Can the long-term hemispheric asymmetry of solar activity result from fluctuations in dynamo parameters?
观测到的太阳黑子活动的半球不对称性具有在几个太阳周期的时间尺度上变化的规律性成分，其起源和性质目前仍有争议。本文讨论的问题，是否长期的半球不对称性，可以从随机变化的太阳发电机参数的时间和纬度。在观测到的太阳黑子群的倾斜角的散射估计推断极向场再生发电机机制的波动约束。根据这些约束条件，设计了一个Babcock-Leighton型$α$ -效应起伏的发电机模型，并计算了大量的磁周期，对它们的半球不对称性进行了统计分析。半球的不对称性，在模拟发电机的结果，从一个赤道对称的振荡磁场的一部分的存在。次主导四极振荡是由主导偶极振荡通过波动$α$效应的赤道对称部分随机强迫的。各个周期的不对称性的幅度和意义在四个发电机周期的时间尺度上变化。变化是不规则的，即不是周期性的。该模型表明，在极磁场的不对称性，在太阳极小期可以作为一个前兆，在未来的太阳黑子活动的不对称性。
2019-03-26 astro-ph.SR
Simulation Study of Hemispheric Phase-Asymmetry in the Solar Cycle
对太阳的观测表明，太阳活动系统地造成了南北半球的不对称。例如，太阳黑子活动更活跃的半球往往在每个太阳活动周期的前半部分之后转换。Svalgaard & Kamide（2013）最近指出，南北半球之间极场反转的时间间隔只是太阳黑子活动不对称的结果。然而，太阳活动周期不对称特征的机制尚未得到很好的理解。为了从理论上解释这种不对称性的原因，本文利用基于通量输运发电机模型的平均场论，研究了太阳周磁场的偶极型和四极型分量之间的关系。结果发现，太阳活动周期存在两个不同的吸引子，其中北极场或南极场首先反转，并且通量输运发电机模型很好地解释了太阳黑子活动的相位不对称性和极场反转，而没有任何特别的不对称性来源。
2016-12-10 astro-ph.SR
Evidence of strong relationship between hemispheric asymmetry in solar coronal rotation and solar activity during solar cycle 24
在这篇文章中，我们报告了一个证据，非常高的和统计上显着的关系半球不对称的太阳日冕旋转速率和太阳活动。我们的方法是基于交叉相关的半球不对称指数（AI）的旋转速率与每年的太阳活动指标。为了获得太阳旋转速率的半球不对称性，我们使用第24个太阳周期的30.4 nm，19.5 nm和28.4 nm波长的太阳全圆盘（SFD）图像，即，2008年至2018年期间，由日地关系天文台（STEREO）太空任务记录。我们的分析表明，在2011年至2014年的太阳活动极大期，半球旋转速率的不对称性很高。另一方面，半球不对称性在两侧逐渐下降（即，2008年至2011年和2014年至2018年）。结果表明，不对称指数（AI）使太阳黑子数提前约1.56年。这清楚地表明，半球的不对称性触发了太阳黑子的形成，并与太阳的差异旋转共同作用。
2020-09-17 astro-ph.SR
Hemispheric asymmetry in the sunspot cycle as a nonextensive phenomenon
本研究利用MSFC数据库13个太阳周期的分半球黑子面积数据，通过非广延统计力学分析，发现非广延熵参数q呈约22年半正弦变化，不对称指数q(A)显示北半球占优，可作为太阳发电机长期变化的诊断指标，为太阳变率研究提供新视角。
2022-12-06 astro-ph.SR
Sunspot latitudes during the Maunder Minimum: a machine-readable catalogue from previous studies
蒙德极小期（约1645-1715年）是太阳活动非常低和半球不对称性很强的时期，大部分太阳黑子位于南半球。本文为国际科学界恢复了蒙德极小期期间太阳黑子纬度的两组数据。第一个数据集是由古斯塔夫·施波勒（Gustav Spörer）近130年前出版的目录中出现的太阳黑子纬度组成的。第二个数据集是基于大约20年前由Ribes和Nesme-Ribes出版的蒙德极小期蝴蝶图中显示的太阳黑子纬度。我们已经计算出的不对称指数，使用这些数据集确认在此期间一个强大的半球不对称。包含这两个数据集的目录的机器可读版本可在太阳黑子观测历史档案（http：//www.example.com）和本文的附录中找到。haso.unex.es
2015-01-24 astro-ph.SR
A Solar Dynamo Model Driven by Mean-Field Alpha and Babcock-Leighton Sources: Fluctuations, Grand-Minima-Maxima and Hemispheric Asymmetry in Sunspot Cycles
极端的太阳活动波动和太阳极大极小期的发生，是太阳活动周期中公认的观测特征。然而，这种极端的活动波动和太阳周期的动态在蒙德迷你事件仍然不清楚。我们探索这种极端的太阳活动波动的起源和双极向场源的作用，即Babcock-Leighton机制和平均场α效应在太阳周期的动态。我们主要集中在进入和恢复从大极小期的情节，如蒙德极小期和太阳周期的动态。我们使用一个运动学太阳发电机模型与一个新的设置，其中随机扰动力两个不同的极向场α效应。我们探索不同的制度，这些极向源具有不同的操作阈值的操作，以确定每个的重要性。在两个半球中独立地实施扰动，这使得人们能够研究太阳黑子出现时半球耦合和半球不对称的水平。从模拟进行，我们确定了几种不同的方式，发电机可以进入一个宏伟的最小插曲。虽然波动的任何$α$的影响，可以触发不稳定性，我们发现，平均场α效应是至关重要的恢复太阳周期从一个宏伟的极小插曲，一个巴布科克-莱顿源单独，未能实现。我们的模拟还展示了其他周期动态。我们的结论是，在两个相互作用的极向场源的随机波动工作与不同的操作阈值是一个可行的候选人，触发极端的太阳活动的情节和平均场α效应能够工作在弱，次均分场是至关重要的恢复太阳周期后，延长太阳极小期。
2018-03-29 astro-ph.SR
Digitized archive of the Kodaikanal images: Representative results of solar cycle variation from sunspot area determination
摄影图像是研究太阳磁场长期变化及其对地球气候和天气影响的宝贵数据资源。我们将从1904年开始在Kodaikanal天文台提供的100多年来存储在照相底片和胶片中的白光图像数字化。这些数字化的图像经过了相对板块密度的校准，并以这样一种方式进行了排列，即太阳北方处于向上的方向。半自动太阳黑子探测技术被用来识别数字化图像上的太阳黑子。除了描述的校准程序和数据的可用性，我们在这里提出的太阳黑子面积测量及其随时间的变化的初步结果。结果表明，在90年的观测中，白光图像具有均匀的空间分辨率。然而，从1968年起，图像的对比度下降。图像是圆形的，没有显示任何重大的几何失真。在这里研究的四个太阳活动周期中，测得的月平均太阳黑子面积与格林尼治太阳黑子面积非常吻合。年平均太阳黑子面积与格林尼治太阳黑子面积有很高的相关性。虽然月平均太阳黑子数与月平均太阳黑子面积有很好的相关性，但在太阳活动最大期，两者之间有轻微的反相关性。http://kso.iiap.res.in Kodaikanal白光图像的长时间序列为太阳黑子区域和其他代理提供了一致的数据集。许多研究可以单独使用Kodaikanal数据进行，而不需要不同数据源之间的相互校准。
2012-12-19 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
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
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
North/South Hemispheric Periodicities in the >25 MeV Solar Proton Event Rate During the Rising and Peak Phases of Solar Cycle 24
我们提出的证据表明，$>25$兆电子伏太阳质子事件显示集群的时间间隔为$\approx$六个月，持续在太阳活动周期24的上升和高峰阶段。这一现象可以通过分别考虑起源于太阳北半球或南半球的事件得到最清楚的证明。我们研究这些变化的太阳高能粒子（SEP）事件率与其他现象，如半球太阳黑子的数量和面积，日冕物质抛射率，和平均太阳磁场。最明显的是，SEP事件发生率与同一半球的太阳黑子数量和面积密切相关。$\approx$六个月的变化与我们检查的许多其他参数的特征有关，表明它们只是第24周期幕式发展的一个标志。它们可能与以往太阳活动周期间各种太阳和行星际现象中报道的“$\approx$ 150天”周期有关。周期24中明确存在$\approx$六个月周期，在每个半球独立进化，这与McIntosh等人提出的方案相冲突（2015，Nature Com. 6，6491）的变化时间尺度的太阳磁性。
2016-06-22 astro-ph.SR
The Origin of Parity Changes in the Solar Cycle
尽管在过去的四个世纪里，人们一直在太阳表面系统地观测到太阳黑子，但直到20世纪初，它们的磁性才被揭示和记录下来。太阳黑子通常成对出现，磁极相反，有系统的方向。这种极性方向在赤道上是相反的--这种趋势在上个世纪一直存在，磁场观测也存在。与太阳的全球极向场的配置-控制着地球上的日光层开放通量和宇宙射线通量-结合在一起，这一现象与下面的磁流体动力发电机的偶极宇称状态是一致的。虽然在太阳黑子出现的半球不对称性被观察到，但从未观察到宇称偏移。我们模拟半球的不对称性，通过引入随机波动的计算发电机模型的太阳周期，并证明奇偶校验的变化确实是可能的，在长期的模拟覆盖数千年。四极模式被发现存在于一个显着的一小部分的模拟时间。特别是，我们发现，在太阳黑子周期的基本性质的宇称移位更有可能发生时，太阳黑子活动占主导地位的任何一个半球的时间是显着长于周期。我们建立因果通路连接半球的不对称性和跨赤道的相位变化，平价翻转的基础发电机机制。我们的研究结果表明，太阳活动周期在遥远的过去可能处于四极宇称状态，并为预测未来的宇称翻转提供了一条可能的途径。
2019-06-16 astro-ph.SR
Modeling the Sunspot Number Distribution with a Fokker-Planck Equation
太阳黑子的数量表现出很大的短时间尺度（每日每月）的变化，除了较长的时间尺度的变化，由于太阳周期。一个正式的统计框架，估计和预测随机性的太阳黑子数的确定性（包括混乱）模型的太阳周期。Fokker-Planck方法通过一个驱动函数假定了太阳黑子数在一个太阳周期内的长期或长期变化。然后，该模型描述了在这个驱动函数之上观察到的太阳黑子数量的随机性。我们考虑一个简单的谐波选择的驱动程序功能，但该方法是通用的，可以很容易地扩展到包括其他驱动程序，占基本的物理过程和/或经验的太阳黑子数的功能。该框架在太阳活动最大值和最小值期间是一致的，并且不需要任何参数限制来确保非负的太阳黑子数。模型参数估计使用统计最优技术。该模型同意定性和定量与每月的太阳黑子数据，即使与简单的代表性的太阳周期。这个框架应该是特别有用的太阳周期预报，是现有的建模技术的补充。提出了福克-普朗克方程的解析近似，这是类似于欧拉近似，它允许有效的极大似然估计的大数据集和/或当使用难以评估的驱动程序功能。
2011-02-25 astro-ph.SR
Maximum Coronal Mass Ejection Speed as an Indicator of Solar and Geomagnetic Activities
我们调查的日冕物质抛射（CME），国际太阳黑子数（ISSN），地磁Dst和Ap指数覆盖1996-2008年的时间间隔（太阳活动周23）的月平均最大速度之间的关系。我们的新发现如下。(1)月平均最大日冕物质抛射速度与太阳黑子数、Ap和Dst指数之间存在显著关系。月Dst指数中的各种特性与CME速度剖面中的精细结构的相关性比ISSN数据中的好。(2)与太阳黑子数量不同，CME速度指数并没有呈现出双峰最大值。相反，日冕物质抛射的速度曲线在太阳活动周期23的下降阶段达到峰值。与Ap指数类似，CME速度和Dst指数都落后于太阳黑子数量数月。(3)日冕物质抛射的数值显示了一个类似于太阳黑子数值的双峰。即使在第23太阳活动周的最小值附近，日冕物质抛射的发生率仍然很高，当时太阳黑子数量和日冕物质抛射的平均最大速度都达到了最小值。(4)一个定义明确的峰值之间的Ap指数2002年5月和2004年8月是共时的过剩的中纬度冕洞在太阳活动周期23。上述结果表明，CME速度指数可能是太阳活动和地磁活动的一个有用指标。它可能比太阳黑子数量更有优势，因为它更好地反映了地球定向太阳爆发的强度。
2011-11-17 astro-ph.SR
Sensitivity of sunspot area to the tidal effect of planet Mercury during solar cycle 23
我们提出的证据表明，赤道上捕获的Rossby波模式的太阳上的允许周期与水星的88天和176天的次谐波周期和Rossby波在同一时期的太阳上的证据密切吻合。为了验证Rossby波触发太阳黑子出现的假设，我们使用带通滤波获得半球形太阳黑子面积的88天周期和176天周期分量，并将其变化与水星引起的太阳表面潮汐高度变化进行比较。我们发现，在每个太阳活动周中，半球黑子面积的两个分量出现在几个持续2 - 6年的事件或激活中。当激活是离散的88天和176天周期分量的变化与潮高变化是相位相干的，并且在连续激活之间180度的相位变化是明显的。我们用这个结果来证明，在大多数情况下，太阳黑子活动的Rieger型准周期性与边带的88天和176天的周期变化的周期性。我们发现，在两个太阳半球的活动所产生的变量，相位相干与水星潮汐效应发生在不频繁的时间间隔，但当它发生时，它是可以观察到的相位相干的变量，如太阳黑子数，太阳耀斑，太阳风的速度和宇宙线通量与水星潮汐效应。一系列变量的潮汐效应的敏感性计算这样的间隔在太阳活动周期23。
2014-04-12 astro-ph.SR
Solar-Cycle Characteristics Examined in Separate Hemispheres: Phase, Gnevyshev Gap, and Length of Minimum
太阳发电机模型的研究结果表明，北半球和南半球可能在整个太阳周期中分别演化。所观察到的半球之间的相位滞后提供了关于半球耦合强度的信息。使用半球太阳黑子面积和太阳黑子数量的数据从周期12 - 23，我们确定如何不同的半球是在每个太阳活动周期的上升，最大和下降期间。半球相位差的范围从0 - 11，0 - 14和2 - 19个月的上升，最大和下降期间，分别。相位随机分布在零个月（同相）和太阳周期上升（或下降）时间的一半之间。格涅维雪夫间隙的分析进行，以确定是否双峰是由两个半球的平均是不同的相位。我们证实了以前的研究结果，格涅维舍夫差距是一种现象，发生在不同的半球，并不是由于叠加的太阳黑子指数从半球略有不同的阶段。当赤道有大量的磁通量时，在太阳活动极小期，半球间的耦合可能最强。我们寻找一个半球之间的相位差接近太阳活动周期的结束和太阳活动周期最低的长度之间的相关性，但没有发现。由于穿过赤道的磁通量扩散是半球耦合的一种机制，我们通过检查太阳活动周21 - 23的磁图来测量穿过赤道的磁通量。我们发现，平均而言，北半球的磁通量交叉在每个太阳周期的中期下降阶段盈余。然而，我们发现没有相关性之间的大小磁通量穿过赤道，太阳极小期的长度，和半球之间的相位滞后。
2010-01-19 astro-ph.SR
Hemispheric Distribution of Solar Active Regions During Solar Cycles 23-25
本研究利用数目、面积和磁通量三项参数，分析了太阳活动周23-25期间活动区的半球分布，发现显著不对称性及周依赖性，为预测太阳活动强度和理解恒星活动提供了新见解。
2025-04-24 astro-ph.SR
Hemispheric Coupling: Comparing Dynamo Simulations and Observations
再现类似太阳的磁循环的数值模拟可以用来生成长期统计数据。模拟中产生的南北半球周期同步性和振幅的变化还没有广泛地与观测进行比较。观测到的不对称极限表明，半球黑子面积的生产不超过20%的不对称周期12-23和相位滞后不超过20%（2年）的总周期。独立研究发现，相位值的长期趋势是一个半球领先另一个半球约四个周期。这种相位的持续性并不表示随机现象。我们比较的结果，最近产生的EULAG-MHD模型的太阳对流的数值模拟结果。这个模拟跨越了1600年，产生了40个规则的太阳黑子周期。虽然模拟的周期长度太长，环形带仍然在太高的纬度，一些太阳的半球不对称的方面再现。该模型再现的极性反转和周期的启动同步模拟相位滞后不超过20%的周期周期。模拟的南北半球之间的振幅变化比在太阳上观测到的要大。模拟结果表明，一个半球持续领先其他几个连续的周期，把一个上限的效率transequatorial磁耦合机制。这些措施包括磁扩散，跨赤道混合内细长的对流卷和transequatorial对流细胞。这些过程中的一个或多个可能导致磁通量抵消，由此在太阳活动周期后期，相反方向的场非常接近并在磁赤道上彼此抵消。我们讨论了模型和观测之间的差异，以及它们对半球耦合的可能机制构成的限制。
2014-11-25 astro-ph.SR
Phase lags of solar hemispheric cycles
太阳活动的南北不对称性在时间和强度上是可变的。本文分析了半球周期相位滞后的长期变化，并检验了这些相位滞后与半球周期强度之间的关系。太阳黑子数据使用的是第12-23周期的数据，在这些周期中，南北半球是可能分离的。利用半球旋回剖面的质心，研究了半球旋回的位相关系和相对强度。这种方法将周期视为一个整体，而忽略了周期时间曲线的短期波动。半球周期的相位表现为交替变化：北半球周期领先4个周期，随后4个周期。半球周期的相位差和强度差之间没有显著的关系。4+4旋回的周期似乎与Gleissberg旋回很接近，并可能提供其物理背景的关键。它可能会在太阳能发电机机制中提出一个新的方面，因为它需要很长的记忆。
2013-09-09 astro-ph.SR
A semi-automated method to reveal the evolution of each sunspot group in a solar cycle
太阳黑子是一个周期内太阳表面磁场活动的最重要指标。每个太阳黑子群都是由太阳的磁场形成和塑造的。因此，磁场强度表现为太阳黑子群在表面上的面积大小。这表明，获得太阳黑子群随时间的发展或演化，就是获得同一时间段内的磁场强度的变化。为了揭示太阳黑子群在一个太阳活动周期中的演化规律，提出了一种称为太阳活动周期分析工具（SCAT）的方法。这种方法是作为太阳黑子计算机辅助测量（CAMS）的一部分开发的，因为计算使用了相同的子程序和子程序（Cakmak 2014）。开发的软件每天跟踪太阳黑子群，并给它们相同的群号。由用户进行确认，以防止将重新形成计数为相同活动区域中旧组的延续。利用这种方法，除了可以列出每个周期年每个太阳黑子群的演化情况外，还可以列出太阳黑子群类型的日、月相对数量和分布频率等其他周期特征。自2015年以来，SCAT被用于获取伊斯坦布尔大学天文台年度报告的数据。
2018-11-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
Hemispheric Magnetic Asymmetry and Cross-Equatorial Circulation Cells within the Sun's Near-Surface Shear Layer
研究发现太阳近表面剪切层中跨赤道环流的振幅和方向由半球磁不对称性决定，且该不对称性主要由大太阳黑子主导。
2025-12-13 astro-ph.SR
Exploring Bistability in the Cycles of the Solar Dynamo through Global Simulations
太阳磁场的名片是太阳黑子周期，在此期间，太阳黑子每11年定期反转其极性。然而，一些更复杂的时间依赖性行为也已被确定。特别是，当太阳黑子出现在某些太阳黑子或优先出现在一个半球时，存在与活跃的太阳黑子和半球不对称性相关的时间调制。到目前为止，这种不对称的时间行为与太阳发电机之间的直接联系仍然难以捉摸。在这项工作中，我们提出的结果，从全球，三维磁流体动力学（MHD）模拟，这是第一次显示两个行为让人想起太阳黑子周期（定期极性反转和赤道迁移的内部磁场）和不对称，不规则的行为，在模拟中，我们解释为活跃的赤道和半球不对称。因此，这些模拟是不稳定的，因为湍流对流可以在不同的时间稳定地支持两种不同的磁性，叠加，或者从一种状态到另一种状态的平滑过渡。我们讨论这个新的家庭的发电机模型的背景下，太阳表面磁场与太阳和日光层天文台（SOHO）和太阳动力学天文台（SDO），以及早期的观测太阳黑子数和天气图。我们认为，太阳发电机本身可能是在性质上，表现出两种类型的时间行为的磁场。
2020-03-30 astro-ph.SR
North-south differences of solar cycles
太阳活动的南北差异存在长期变化，半球周期的相位差交替出现4个施瓦布周期。通过两种不同的方法证明了这种可变性。这可能与Gleissberg循环有关。太阳黑子群倾角的变化在较短的时间尺度上与半球位相滞后的变化相似。提出了一些可能的关系。
2014-01-09 astro-ph.SR
Variations in High Degree Acoustic Mode Frequencies of the Sun during Solar Cycle 23 and 24
我们研究了从2001年7月到2014年6月期间太阳的高度声学模式频率的连续测量。这些都是通过应用于全球振荡网络组（GONG）的全圆盘多普勒观测的环形图技术获得的。在180-1200度范围内的频率偏移与太阳活动的不同代理相关，例如10.7厘米无线电通量，国际太阳黑子数和当地磁场的强度。在一般情况下，一个很好的协议之间的位移和活动指数，和相关系数被发现是可比的中间度模式频率。分别分析这两个周期的频移，我们发现周期24比周期23弱。由于磁活动在两个半球是不同的，我们第一次分别计算了两个半球的频移，发现频移也显示出半球不对称性;北半球的频移幅度在2011年底达到峰值，比南半球早两年多。我们进一步关联的半球频率的变化与半球太阳黑子数和平均磁活动指数。由于频移和半球活动指数被发现是显着相关的，我们建议的移位被用作半球活动的指标，因为没有太多的指标分别测量两个半球。我们还研究了不同纬度带的变化，并得出结论，在活跃纬度的移动与当地的磁活动指数相关。
2015-09-17 astro-ph.SR
Helicity of the solar magnetic field
螺旋度测量现场的复杂性。磁螺旋度由磁场{ \bf B}及其矢势{ \bf A}的标量积上的体积积分给出。直接计算太阳大气中的磁螺旋度是不可能的，这是由于在不同高度的观测不可用，也由于{ \bf A}的非唯一性。无力参数$α$长期以来一直被用作磁螺旋度的代表。阐明了$α$的物理意义及其与磁螺旋度的关系。我们研究了极化噪声对各种磁参数估计的影响。研究了太阳黑子在垂直电流（$J_z$）和$α$方面的精细结构。我们已经介绍了太阳黑子的符号剪切角（SSA）的概念，并建立了它的非无力场的重要性。我们发现，有没有净电流的太阳黑子，即使在存在一个显着的扭曲，显示出一致性，其纤维束的性质。对于给定的X射线耀斑，SASSA下限的存在性对于空间天气预报是非常有用的。一个很好的相关性之间的符号的螺旋在太阳黑子和相关的色球和日冕功能的手征。我们发现，大量的太阳黑子观察到的下降阶段的23日太阳活动周不遵循半球螺旋度规则，而大多数的太阳黑子观察到的新的太阳活动周24日开始遵循。这表明太阳半球螺旋度模式的长期行为。以上就是我的博士论文。
2010-09-27 astro-ph.SR
Temporal Variation of the Hemispheric Solar Rotation
利用1945年1月1日至2010年12月31日的太阳黑子数资料，采用连续小波变换分析方法，研究了太阳自转周期长度的时间变化。对每日半球太阳黑子数的自关联函数分析表明，南半球的自转速度比北半球快。小波变换分析结果表明：两半球自转周期长度的变化趋势与太阳活动的变化趋势没有直接关系，两半球自转周期长度在11年左右没有显著的周期，但在7.6年左右有显著的周期。对自转周期长度与太阳活动周期相关性的分析表明，在整个盘面和北半球，加速度似乎出现在太阳活动最小时刻之前。互相关研究还表明，两半球的自转周期长度具有不同的相位，整个盘面以及南北半球的自转周期长度也随相应的太阳活动而发生相位偏移。此外，还研究了自转周期长度的南北不对称性随时间的变化，它与太阳活动的南北不对称性在一个太阳活动周期内以及在所考虑的时间间隔内的变化趋势相同，并且有7.7年和17.5年两个显著的周期。此外，自转周期长度的南北不对称性与太阳活动的南北不对称性之间存在着很强的相关性。据推测，北半球在太阳活动周期24开始时应该旋转得更快。
2011-12-07 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
Variations of the Internal Asymmetries of Sunspot Groups During their Decay
本研究的目的是显示太阳黑子群衰变过程中的不同不对称性。输入数据的来源是SoHO/MDI-Debrecen数据库（SDD）太阳黑子目录，其中包含1996-2010年时间间隔的磁极性数据。对142个太阳黑子群的选定样本进行了几种类型的不对称性检查。在衰减过程中，超前-跟随不对称性分三个阶段增加，并与尺寸呈线性关系。这也与半球不对称性有关，在衰变期间，面积不对称指数在南半球具有较高的值，这可能是由于在第23周期中南半球的活动水平较高。总的本影面积与本影/半影比率成反比，但与本影衰减速率成正比。在衰变过程中，本影/半影（U/P）比在拖尾部分明显减小，但在大多数情况下，在前导部分也是如此。U/P的变化是本影和半影场深度不同的结果。
2021-11-28 astro-ph.SR
Solar-Cycle Variation of Newly Emerging Coronal Holes during Solar Cycle 24
UPES（尤皮斯大学）；New Mexico State University（新墨西哥州立大学）
本研究编制第24太阳活动周新现日冕洞目录，发现其出现率与太阳黑子数负相关，为开放磁通量演化提供观测约束。
2026-08-26 astro-ph.SR
A Bayesian Analysis of the Correlations Among Sunspot Cycles
太阳黑子数量构成了太阳活动的全面、长期代表，并已多次用于实证研究太阳周期的特性。在有观测记录的24个周期中发现了许多相关性。在这里，我们对太阳黑子记录进行了复杂的统计分析，重申了这些相关性，并为未来的周期建立了一个经验预测框架。我们的方法的一个优点是，它允许严格评估的统计意义的各种周期功能和预测的不确定性。我们将数据总结为三个顺序关系，估计任何周期的幅度，持续时间和上升到最大值的时间，给定前一个周期的值。我们发现，没有任何迹象表明预测能力超过一个周期的持久性，并得出结论，发电机不保留超过一个周期的记忆。根据截至2011年10月的太阳黑子记录，我们获得了第24周的估计最大平滑月太阳黑子数为97 +- 15，发生在2014年1月至2月+- 6个月。
2012-08-08 astro-ph.IM astro-ph.SR stat.AP
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
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
Assessment of a planetary model to predict Rieger periodicity in sunspots and flares
本文发展了一个行星模型来预测太阳活动的中程周期，特别是耀斑活动的~155天的Rieger周期。结果表明，水星周期的半整数倍的周期性始终发生在太阳活动指数。由于这个原因，行星模型是基于触发太阳黑子出现时，行星潮汐高峰时，水星与金星，地球和/或木星的结合。行星模型中组件的周期性与观测到的太阳黑子和耀斑活动的中间周期性相当匹配，最强的模型组件发生在155天周期。模型的过滤版本和N.O.A.A.的比较。155天周期的耀斑指数表明了模型的短期（在一个太阳周期内）和长期（在几个太阳周期内）预测能力的潜力。然而，这项评估发现，155天的周期性耀斑活动的预测是有效的，只有当南北半球的耀斑活动的分量是同相的。
2018-11-26 astro-ph.SR
Hemispheric Helicity Trend for Solar Cycle 24
利用日本日之出卫星上的分光偏振仪（SP）获得的矢量磁图，研究了23周下降相和24周上升相64个活动区的两个螺旋度参数（局地螺旋度和海流螺旋度）。我们的分析给出了以下结果。(1)太阳活动周期24的34个活动区遵循所谓的半球螺旋度规则，而太阳活动周期23的30个活动区则不遵循。(2)当将所有64个活跃区域合并为一个样本时，它们与大多数其他观测一样遵循半球螺旋度符号规则。(3)尽管SP/Hinode给出了迄今为止最精确的矢量磁场测量结果，但对于大散射体，该规则仍然很弱。(4)这些数据显示了强场和弱场之间不同螺旋度符号的证据，证实了以前从大样本地面观测中得出的结果。(5)用两个太阳黑子的例子，我们发现螺旋度参数从内本影到外半影的符号是变化的，其中半影的符号与活动区的符号一致。从这些结果中，我们推测，西格玛效应（湍流对流）和发电机的螺旋度的产生作出了贡献，而在这两种情况下，在对流区的湍流发挥了重要作用。
2011-04-26 astro-ph.SR
Hamiltonian distributed chaos in long-term solar activity
结果表明，长期太阳活动（由1750- 2005 yy周期的太阳黑子数动态覆盖的月时间序列表示）表现出时间平移对称性自发破缺的Hamilton分布混沌的谱特性。
2018-03-05 astro-ph.SR
A Systematic Study of Hale and Anti-Hale Sunspot Physical Parameters
我们提出了一个系统的研究，太阳黑子的物理参数使用全磁盘磁图从MDI/SoHO和HMI/SDO。我们的目标是使用统一的数据集和分析程序来表征太阳黑子，特别注意“黑尔”和“反黑尔”斑点之间的差异和相似之处。包括测量的磁倾角，面积，通量和磁极分离的4385太阳黑子群在第23和24周，每个测量，平均在$\sim$ 66个历元为中心的太阳黑子交叉。太阳黑子被分类为“黑尔”或“反黑尔”，这取决于它们的极性是否与黑尔的半球极性规则对齐或反对齐。结果表明：（1）“反Hale”黑子占总黑子数的比例（$8.1\pm0.4$）%，在两个半球和两个太阳活动周中，这一比例是相同的;（2）“Hale”黑子在两个半球和两个太阳活动周中均服从Joy定律，而“反Hale”黑子则不服从Joy定律。本文导出了乔伊定律的三种等价形式：$\sinγ=(0.38\pm0.05)\sinϕ$，$γ=(0.39\pm0.06)ϕ$和$γ=(23.80\pm3.51)\sinϕ$，其中$γ$是倾角，$ϕ$是日球纬度。（3）海尔黑子的平均倾角是$\overlineγ = 5.49^\circ\pm0.09$。（4）黑子的倾角、磁通量和极距是相互关联的，大磁通量与大极距和小倾角相关。我们提出这些量之间的经验关系。在太阳黑子数量、累积磁通量和平均太阳黑子磁通量方面，第24周比第23周弱得多。“反黑尔”黑子在这些参数上也比“黑尔”黑子弱得…
2018-09-24 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
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
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
North South Asymmetry of Different Solar Activity Features During Solar Cycle 23
对1996 - 2008年太阳质子事件、太阳活动强度、H α耀斑指数、软X射线耀斑、月平均黑子面积和月平均黑子数等太阳活动特征的南北不对称性进行了研究。结果表明，第23太阳活动周比第22太阳活动周的磁强度弱。研究表明，在研究期间，DSAF的南方优势。在周期的上升阶段，北半球和南半球的DSAF数量大致相等。然而，1998 - 1999年间，这些活动有从北半球向南半球转移的趋势。使用拟合优度卡方检验的不对称时间序列的统计显著性表明，在大多数情况下，不对称性非常显著，即，不对称性是DSAF的NS分布中的真实特征。
2009-10-03 astro-ph.SR
Magnetic and Velocity Field Topology in Active Regions of Descending Phase of the Solar Cycle 23
我们分析的拓扑结构的光球磁场和次光球流的几个活动区（AR），在太阳活动周期23的峰值下降阶段观察。我们的分析表明，在所有的拓扑参数，如磁，电流和动力学螺旋度，和“卷曲发散”的半球偏好的明确证据。结果表明，北（南）半球有68%（67%）的AR具有负（正）磁螺旋度。68%（68%）的AR在电流螺旋度上发现了相同的半球偏好符号。半球的偏好被发现存在统计上的所有时间，除了在一些AR的观察在高峰期和结束阶段的太阳活动周期。这意味着磁场主要是左（右）螺旋的尺度小于北（南）半球的个别AR。我们发现，磁场和电流螺旋度参数显示向赤道传播类似于太阳黑子周期。动力学螺旋度与磁场和海流螺旋度参数的半球变化趋势相似。在北（南）半球2.4 μ m深度处，有65%（56%）的AR具有负（正）动力螺旋度和辐散旋度。动力螺旋度的半球分布在较大深度处变得更加明显，例如，69%（67%）.动力螺旋度的半球趋势与海流螺旋度的半球趋势相似，支持平均场发电机模型.我们还发现，半球分布的所有参数增加AR的场强。光球磁场和近地表亚光球流场的拓扑结构没有显示出良好的关联，但它们之间的相关性随着深度的增加而增强，这可能表明在AR的更深层有更多的对齐流。
2020-06-24 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
Several Populations of Sunspot Group Numbers -- Resolving a Conundrum
太阳黑子数记录与Hoyt和Schatten（1998，H&S）太阳黑子群数系列之间长期存在的差异最初通过Clette等人（2014）对太阳黑子数和太阳黑子群数系列的修订得到解决。这些修订导致了一系列持不同意见的集团数系列，而修订后的太阳黑子数系列被普遍接受。因此，差异持续存在，混乱盛行，太阳活动数据集的选择仍然是一个自由参数。社区举办的一些讲习班和后续合作努力尚未使情况明朗化。我们在这里回顾了几条证据，这些证据证实了Clette et al.（2014）提出的原始修订，并建议感知到的难题不再需要推迟接受和普遍使用修订后的系列。我们认为，太阳观测结果构成了几个具有不同属性的不同总体，这解释了该系列中的各种不连续性。这是由几个代理支持：日变化的地磁场，地磁签名的强度的日磁场，放射性核素的变化。瓦尔德迈尔效应表明，太阳黑子数的尺度在过去的270年里没有变化，而观测者沃尔夫和沃尔夫之间的一个错误的尺度因子解释了从1882年开始太阳黑子数和H&S重建的太阳黑子群数之间的差异。使用18世纪望远镜的复制品（具有类似的光学缺陷）进行的观测验证了早期太阳黑子的数量标度;而使用月分辨率（具有更多的自由度）重建的群数验证了第11个太阳活动周的大小，这是由修订后的系列给出的，而反对的系列未能满足。
2020-11-10 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
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
Hemispheric Asymmetries of Solar Photospheric Magnetism: Radiative, Particulate, and Heliospheric Impacts
在许多其他可测量的量中，2009年夏天的太阳辐射输出相当低，这与在1AU测量到的最大宇宙射线通量在时间上一致。磁活动的半球不对称性被清楚地观察到，其演变监测和由此产生的（长期）磁不平衡必须有相当大的影响的结构和能量的日光层。虽然我们无法将表面磁性的变化和规模与恒星辐射和微粒输出的减少或2009年最低点宇宙射线通量的增加联系起来，但下降和2010年初快速恢复的时间似乎将它们联系在一起。这些观测结果支持了这样一种观点，即太阳的两个半球之间的相位明显不同。研究历史上的太阳黑子记录并牢记这一图景，可以发现北半球自上世纪中叶以来一直处于领先地位，而在过去的130年里，北半球的“主导地位”发生了两次变化。所提出的观测结果明确地引起了人们的关注，特别是关于我们目前对（隐藏的）太阳内部产生表面磁性的过程的理解--半球不对称是正常状态--1996年所显示的强对称性是不正常的。此外，这些观察结果表明，产生和传输磁通量磁通量的机制随时间缓慢变化，并且看起来只有穿过赤道的松散耦合，使得这些不对称性可以持续相当长的时间。由于目前的不对称性持续存在，系统的基本能量继续减少，我们预计新的辐射和微粒低，加上宇宙射线通量增加，进入下一个太阳极小期。
2013-01-30 astro-ph.SR
Variation of sunspot groups' polarity separation during their evolution
本研究基于2000多个黑子群的大样本统计，分析了活动区演化过程中前导与后随部分极性分离距离的变化，发现该距离具有尺度依赖性且在衰减阶段表现出不同规模群体的差异变化。
2024-08-22 astro-ph.SR
Hemispheric analysis of the magnetic flux in regular and irregular solar active regions
基于CrAO星表3047个活动区磁通量数据，按MMC分类分析规则与不规则活动区的半球及周变化，揭示双峰结构、半球不平衡及约15年四极振荡的发电机含义。
2024-06-26 astro-ph.SR
North-South Asymmetry in Solar Activity and Solar Cycle Prediction, V: Prediction for the North-South Asymmetry in the Amplitude of Solar Cycle 25
我们分析了1874-1976年期间格林威治日光照相结果（GPR）和1977-2017年期间德布勒森日光照相数据（DPD）报告的每日太阳黑子群数据，以及1874-2017年期间修订的ISSN第2版。我们测定了第12-24太阳活动周的振幅和第12-24太阳活动周极大值时期太阳全球、北半球和南半球黑子群的13个月平滑月平均校正面积。利用所有这些，我们得到了类似于我们以前分析中发现的关系，即，在太阳活动周期的最大时期之后的一个小间隔（7-9个月）内，南半球近赤道带太阳黑子群的面积总和与下一个太阳活动周期的振幅之间存在着高度的相关性-分别对太阳的整个球体和南北半球而言。通过使用这些关系，我们预测~701 msh（太阳半球的百万分之一），~429 msh，和~366 msh的WSGA，NSGA和SSGA的值，分别在太阳活动周期25的最大时期。我们预测第25太阳活动周的振幅为86 +或-18。13个月平滑的月平均黑子群面积与ISSN的相关性很好。利用这个关系式和WSGA、NSGA、SSGA的预测值，我们得到第25周太阳活动振幅为68 +或-11，比上述预测值略低;第25周太阳活动极大期南北半球黑子数分别为39 +或-4和31 +或-6。总的来说，我们的结果表明，太阳活动周期25的振幅将是25%-40%，相应的南北不对称性将小得多，比太阳活动周期24。
2021-01-25 astro-ph.SR
Kodaikanal Digitized White-light Data Archive (1921-2011): Analysis of various solar cycle features
太阳黑子的长期观测是了解和预测太阳活动及其对空间天气影响的关键，而一致性观测对长期变化研究至关重要，但由于观测站的不断更新和修改，通常无法获得一致性观测。我们提出了一个为期90年的持续观测在Kodaikanal天文台在印度获得的数据。我们使用一种先进的半自动算法来检测太阳黑子形成每个校准的白光图像。得出每个被探测到的太阳黑子的面积、经度和纬度。在此类研究中，半自动化方法的实施是非常必要的，因为它最大限度地减少了检测过程中的人为偏倚。从Kodaikanal获得的日、月和年太阳黑子面积变化与格林威治太阳黑子面积数据进行了比较。我们发现一个指数衰减分布的每个太阳活动周期的个人太阳黑子面积。分析所检测到的太阳黑子的纬度分布的直方图，我们发现高斯分布，在两个半球，在$\sim$ 15 $^{\circ}$纬度的中心。对于特定的周期，两个半球的高斯分布的高度是不同的。使用我们的数据，我们显示了明确的Waldmeier效应的存在下，相关的上升时间与周期振幅。利用小波分析，我们探讨了太阳黑子面积时间序列中不同时间尺度的不同周期性。
2016-12-26 astro-ph.SR
North-south asymmetry in Rieger-type periodicity during solar cycles 19-23
在许多太阳活动周期中，不同的活动指数都表现出里格型周期性。最近表明，周期性与太阳活动有关，在较强的周期中具有较短的周期。太阳活动水平在南北半球之间通常是不对称的，这可能表明在Rieger型周期中存在类似的行为。本文分析了第19-23太阳活动周期间太阳黑子面积/数目和南、北半球总磁通量的资料，这些太阳活动周具有明显的南北不对称性。利用小波分析方法对北半球周期（19-20）内太阳黑子的面积和数量进行了分析，得到了北半球强周期为160-165天，南半球弱周期为180-190天。另一方面，南方主导的周期（21-23）在较强的南半球显示出155-160天的周期性，在较弱的北半球显示出175-188天的周期性。因此，太阳黑子面积/数数据在半球不对称性较强的太阳活动周中，存在南北不对称的Rieger型周期。我们认为这种周期性是由内部发电机层中的磁Rossby波引起的。利用磁Rossby波的频散关系和观测到的Rieger周期性，我们估计该层中的磁场强度强度在较活跃的半球（北在第19-20个周期，南在第21-23个周期）为45-49 kG，在较弱的半球为33-40 kG。半球场强的估计差异约为10 kG，这对发电机模型提出了挑战。第20-23周期的总磁通量数据显示，没有明显的南北不对称性，这需要在未来加以解释。
2017-07-26 astro-ph.SR
