利用表面磁通输运模型预测太阳极区磁场

太阳极区磁场与太阳周变化直接相关。太阳周起始（极小期）时的极区磁场强度决定了该周随后的幅度。此外，太阳周极大期发生的极区磁场反转以根本性的方式改变了银河宇宙射线在整个日球层中的传播。我们描述了一种表面磁通输运模型，该模型利用对输运磁元的近表面流的详细观测，来平流活动区（太阳黑子）中浮现的磁通。这些流包括轴对称较差自转和子午流，以及非轴对称细胞对流（超米粒组织），模型中所有这些流均随时间变化，且变化情况由直接观测指示。我们利用该模型并结合从全日面磁图同化的数据，生成了从 1996 年 5 月至 2013 年 7 月（涵盖整个太阳黑子周 23 以及周 24 上升至极大期的过程）间隔为 15 分钟的太阳表面全场磁场图。我们利用这些图作为初始条件，但使用每日太阳黑子面积数据作为新磁通源，测试了该模型的可预测性。我们发现，可以可靠地提前三年预测太阳周极小期的极区磁场强度以及太阳周极大期的极区磁场反转。文中包含了对周 24 极区磁场反转的预测。