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新式“太阳钟”是否能够量化预知太阳活动极点太空气候的开关?

来自太阳的极点空间气候事情或许会对卫星、通讯体系、配电和航空等体系形成严重影响。这些空间气候由太阳活动驱动,众所周知,太阳活动有一个不规矩,但大约11年的周期。经过规划一种新的、规矩的“太阳钟”,研讨人员发现,太阳活动高峰期的开关适当精确,而且能够确认开关的时刻。研讨剖析标明,尽管极点事情或许在任何时候产生,但在安静时刻段产生的或许性要小得多。

这样的太阳钟将协助科学家更精确地确认太阳风暴危险最高的时刻,并协助规划空间气候对人类空间基础设施的影响,这一点很重要,由于跟着太阳活动从现在的最低水平移动,下一次活动或许行将发动。由华威大学领导的一个研讨小组宣布在《地球物理研讨快报》期刊上的“太阳钟”运用了自1818年以来每日太阳黑子数记载,将18个太阳周期的太阳活动映射为标准化的11年周期或“时钟”。

其间没有两个太阳活动周期是相同的,但经过运用一种名为希尔伯特改换的数学技能,研讨人员初次能够将太阳活动周期标准化。太阳钟显现太阳活动的静寂期和活泼期之间的转化是尖利的。一旦依据太阳黑子观测制作了时钟,能够用来指令对太阳活动和空间气候的观测。这些包含GOES卫星在X射线中看到的太阳耀斑产生,以及盯梢太阳日冕活动的F10.7太阳射电流量。这些都是地球上空间气候的驱动要素,最长记载是根据150多年前英国和澳大利亚磁场丈量得出的AA指数。

希尔伯特改换

所有这些观测都显现出相同的活动敞开和封闭时刻。一旦从太阳钟取得曩昔的开关时刻,就能够计算出太阳活泼或安静时极点事情的产生率。华威大学核聚变、空间和天体物理中心的首要作者桑德拉·查普曼教授说:科学家们终身都在尽力阅览天然之书,有时咱们发明了一种新的办法来转化数据,那些看似紊乱和杂乱的东西忽然变得十分简略。在这种情况下,太阳钟办法第一次显现了明晰的‘敞开’和‘封闭’时刻,为太空气候划分了安静和活泼的距离。

任何时候都或许产生大事情,但更有或许产生在太阳活动高峰期邻近。经过对观测成果进行洁净的排序,研讨发现,在地球150年的地磁活动中,只要几%的事情产生在这些太阳安静期的条件下。估量未来产生太阳超级风暴危险的才能,关于卫星、通讯体系、配电和航空等对空间气候特别灵敏的空间和陆基技能至关重要。如果有一个对太空气候灵敏的体系,需求知道产生严重事情的或许性有多大,知道什么时候处于安静时期是很有用的。

由于它答应保护和其他活动,这些活动会让体系暂时变得愈加软弱。这项研讨由国家大气研讨中心的斯科特·麦金托什、马里兰大学的罗伯特·利蒙和美国宇航局戈达德太空飞行中心的罗伯特·利蒙以及华威大学和伦敦经济与政治学院的尼克·沃特金斯一起编撰。希尔伯特改换在整个科学界都是一项十分强壮的技能,桑德拉在一个彻底不同的项目上向引荐了这项技能由于她在实验室聚变等离子体方面的研讨。

当将其应用于太阳黑子时,发现它与在其他当地看到太阳活动的急剧发动有关,然后后看到了AA指数的封闭。研讨人员预见:这项立异研讨敞开的大门,将导致对太阳活动有意义的气候学的开展,并由此带来更好的可猜测性。

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