基于发电机模型的太阳活动预报

尽管对太阳极区磁场的系统性测量仅始于 20 世纪 70 年代中期，但其他代理指标可用于推断早期极区磁场。观测数据表明，黑子极小期的极区磁场与下一个周期的强度之间存在强相关性，尽管周期强度与其结束时产生的极区磁场相关性不佳。这表明，由衰减黑子产生极向场的 Babcock-Leighton 机制涉及随机性，而发电机过程的其他方面必须是相当有序且确定性的。只有假设对流层内的磁扩散率足够高，才能解释极小期极区磁场与下一个周期之间的相关性。我们给出了几个独立论据证明扩散率必须处于这一量级。在具有此类高扩散率的发电机模型中，中纬度产生的极向场经子午环流向极区输运，同时向差旋层扩散，在那里产生下一个周期的环向场。为了用具有如此高扩散率的发电机模型模拟实际的太阳周期，我们必须将极小期的极向场观测数据系统地输入理论模型。我们开发了一种系统执行此操作的方法。我们的模型预测第 24 周将是一个非常弱的周期。我们还利用该模型计算了太阳活动的半球不对称性，并与观测数据进行了比较。