论使用平均场模型预测太阳活动周
天体物理学
2009-06-23 v1
摘要
我们讨论了使用平均场模型预测太阳活动周的困难。在此我们认为,这些困难是由于太阳活动周受到显著调制而产生的,而这种调制源于随机或确定性过程。我们通过考虑两个独立的太阳发电机模型,分析了这两种情况对可预测性的影响。第一个模型代表受随机扰动的通量传输发电机。在这里,即使是非常微弱的随机扰动也能在活动周中引起显著的调制。这种调制导致了可预测性的丧失。在第二个模型中,我们忽略随机效应,并假设太阳中磁场的产生可以用一个完全确定性的非线性平均场模型来描述——这是预测的最佳情况。我们将这个确定性模型(其参数被选择为产生混沌调制周期)的输出指定为目标时间序列,随后的确定性平均场模型需要对其进行预测。即使使用在所有细节上都正确的模型进行预测,长期预测也是不可能的。此外,我们表明,如果输入参数与基准模型存在微小差异,即使是短期预测也是不可能的。即使预测模型已被调整以复现先前周期的输出,情况依然如此。鉴于确定平均场模型的输运系数和非线性响应存在固有的不确定性,我们认为这使得使用此类模型的输出来预测太阳活动周成为不可能。
引用
@article{arxiv.0704.2345,
title = {On Predicting the Solar Cycle using Mean-Field Models},
author = {Paul J. Bushby and Steven M. Tobias},
journal= {arXiv preprint arXiv:0704.2345},
year = {2009}
}
评论
22 Pages, 5 Figures, Preprint accepted for publication in ApJ