太阳活动预测:太阳黑子数和太阳综合磁图  

作　　者：卓睿 何建森[1] 段叠 林荣 吴子祺 闫丽梅 魏勇[4,5] 

机构地区：[1]北京大学地球与空间科学学院,北京100091 [2]国防科技大学前沿交叉学科学院,长沙410073 [3]Centre for Mathematical Plasma Astrophysics,Department of Mathematics,KU Leuven,Leuven 3001,Belgium [4]中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理重点实验室,北京100029 [5]中国科学院大学地球与行星科学学院,北京100049

出　　处：《中国科学：地球科学》2024年第8期2496-2514,共19页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(42241118、42174194、42150105、42204166、42241106、42074207);国家重点研发计划项目(2021YFA0718600、2022YFF0503800);民用航天技术预研项目(D050106);中国科学院青年创新促进会项目(2021064)资助。

摘　　要：太阳磁场的演化对于了解和预测太阳活动至关重要,而目前对于太阳磁场的认识很大程度依赖于光球磁场.本文基于威尔科克斯天文台观测的光球磁场及其球谐展开形式,对光球磁场球谐系数的时间序列进行了分析,并对第25太阳活动周的太阳黑子数和综合磁图进行了预测.结果发现,光球磁场在太阳高年存在着复杂的短周期扰动.此外,光球磁场球谐系数g_(7)^(0)与太阳黑子数的时间序列接近同相位,这可能与太阳的子午环流有关.利用长短时记忆网络(LSTM),本文预测第25活动周的太阳黑子数峰值可能出现在2024年6月前后8个月内,峰值黑子数预计为166.9±22.6,下一个黑子数最低值可能出现在2031年1月左右.结合经验模态分解方法,进一步预测了截断到5阶的太阳综合磁图,并验证了预测结果具有一定的可靠性.此次预测不仅弥补了太阳磁场全球分布预测的空白,而且对未来的太阳观测计划具有潜在的参考价值.

关 键 词：太阳活动预测 太阳磁场 球谐展开 长短时记忆(LSTM) 经验模态分解(EMD) 

分 类 号：P182[天文地球—天文学]