科学家如何解决太阳周期预测的棘手任务
太阳看起来一成不变，就像一个永远亮着的无聊的天体灯泡。但这个由聚变驱动的等离子体球处于不断变化的状态。每隔 11 年左右，它就会在沉睡和活跃、 不守规矩的时期之间摇摆，以太阳黑子和太阳爆发（例如耀斑和等离子体爆发）为标志。 太阳现在正在接近当前周期中的最高活动水平，并且它的行为并不完全按照计划进行。科学家们曾预测，这一周期会像上一周期一样很弱，但太阳正表现出 20 多年来从未见过的活动水平。今年6月和7月，根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的数据，平均每天约有160个太阳黑子，是预测数量的两倍多。太阳耀斑也在增加。 早在 2022 年 7 月，预测与观测之间的差异就很明显，当时NASA 太阳物理部门主任尼古拉·福克斯 ( Nicola Fox )在 NASA 网站上写道，“太阳在这个周期中比预期活跃得多。由于我们越来越依赖脆弱的技术，可靠的太阳周期预测 Phone Number List 现在比以往任何时候都更加重要。地球大气层因太阳活动而膨胀，并增加了（很多）需要在轨道上机动的卫星的阻力。太阳能爆发会烧毁电子设备、干扰无线电信号、扰乱 GPS 系统并扰乱电网。 抽象引导着科学和数学中有前途的想法。与我们一起旅行并加入对话。 查看所有抽象博客 与大多数预测一样，预测太阳周期面临许多挑战。从一个周期到下一个周期，它并不遵循清晰的模式——有些周期比其他周期短——而且太阳物理学仍然是一门相对年轻的学科。“我们想说，我们比天气预报落后了大约 60 年，”马里兰大学太阳物理学家罗伯特·利蒙 (Robert Leamon)说。 历史上，研究人员寻找太阳活动与太阳黑子数量、总表面积以及出现时间之间的统计相关性。
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但科学界的共识是，这些技术——即使是现代化的——并不能揭示太多有关太阳未来行为的信息。现在，在更复杂的太阳观测的推动下，科学家们正在评估和改进以太阳内部运作为指导的方法。 虽然进展缓慢——11 年是一段很长的时间——但让我们仔细看看太阳系预测的现状。 追逐太阳黑子 400 多年前，伽利略首次观察到太阳表面斑驳的太阳黑子时，科学家们无意中开始追踪太阳周期。现在很明显，这些暗斑在太阳活动极大期时大量存在，而在太阳活动极小期则大多不存在。如今，虽然科学家们不断提高对驱动这种振荡的物理原理的理解，但太阳黑子仍然可以作为太阳活动的代表。 1989 年，NASA 和 NOAA 开始要求太阳周期预测面板预测下一个太阳周期的强度和时间。为此，小组专家评估该领域其他研究人员的预测。这些预测通常使用一个名为R的值——太阳黑子数量的 13 个月平均值（当月加上两侧的六个月进行平滑或加权）——作为太阳活动的指标。
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