Способ прогноза крупномасштабных долговременных явлений солнечной активности

 

Использование: в гидрометеорологии и геогелиофизике. Сущность изобретения: в способе прогноза комплексов активности в качестве их ядер используют площадки длительной активности (ПДА), которые идентифицируют по данным о пятнах и вычисляют их последовательные прохождения по диску, принимая 27-дневный период вращения Солнца. Мощностные характеристики ПДА оценивают путем экстраполяции наблюдаемого ряда значений искомого индекса. Прогноз прохождения по диску очагов повышенной активности обеспечивается в среднем на 3 оборота вперед на всех фазах солнечного цикла.

Изобретение относится к гелиофизике и гелиогеофизике и предназначено для прогноза ядер комплексов активности на Солнце крупномасштабных областей длительного возобновляющегося пятнообразования и повышенных геоэффективных излучений.

Известен способ прогноза комплексов активности, основанный на их выделении по синоптическим картам магнитных полей или пятен, оценки тенденции развития и экстраполяции прогнозных характеристик на последующие обороты Солнца.

Недостатком известного способа является ограниченность практического использования, связанная с отсутствием легкодоступных эффективных методов идентификации комплексов активности, вообще, и невозможностью их выделения при высокой общей активности, в частности.

Цель изобретения упрощение, повышение достоверности и расширение применимости на любые уровни общей солнечной активности.

Способ реализуют следующим образом.

Используют данные о положении солнечных пятен, которые наносят на синоптические карты по солнечным оборотам в кэррингтоновской системе координат. По серии последовательных таких карт определяют участки с фиксированными размерами в гелиографических координатах, в которых в течение не менее 3-х оборотов подряд развивается пятнообразование. Такие участки, называемые площадками длительной активности (ПДА), принимают в качестве ядер комплексов активности. Отождествленные ПДА используют как объекты прогнозы. Моменты прохождений по диску на последующие обороты вычисляют с учетом жесткой фиксированности положений ПДА и 27-дневной периодичности вращения. Мощностную характеристику ПДА определяют стандартным числом пятен R, вычисленным по количеству пятен в границах ПДА при прохождении последними центральной области диска. Прогнозные оценки индекса R получают путем экстраполяции его наблюдаемого хода в идентификационный период. Для прогнозирования других мощностных характеристик, например кальциевых или вспышечных индексов, используют ту же процедуру или судят по известным корреляционным соотношениям выбранных индексов с индексом R.

Использование предлагаемого способа обеспечивает прогноз на время жизни ПДА, исключая 3 начальных оборота, когда осуществляется идентификация объекта. При средней продолжительности пятенной фазы комплексов активности 6 оборотов среднее прогнозное время составляет 3 оборота.

Жесткие количественные идентификационные критерии обеспечивают надежное отождествление ПДА при любом уровне активности, включая около максимальные фазы цикла, когда выделение крупномасштабных активных структур в их полном виде становится фактически неразрешимой задачей. Таким образом, исходная информация для прогноза становится доступной в любой момент, при этом не требуется сложных наблюдений, достаточно лишь синоптических карт пятенной активности.

Рассматривая ПДА как ядра комплексов активности, получают информацию о количестве и распределении по солнечной поверхности самих комплексов активности. На этой основе, выбрав усредненную модель комплексов активности, можно судить и об их полной усредненной активности. Однако ПДА сами являются очагами не только наиболее высокой активности на Солнце, но и источниками повышенных геоэффективных излучений. В частности, преобладающее число больших и особо больших протонных вспышек, обусловливающих cильные ионосферные и геомагнитные возмущения, генерируются именно в ПДА. Поэтому прогноз только собственно ПДА, непосредственно предусматриваемый предлагаемым способом, также имеет важное значение.

Фиксированность положений и твердотельный характер вращения ПДА дают возможность точного предвычисления моментов их прохождения по диску в предстоящих оборотах, что придает прогнозу важную детальность.

Рекуррентный характер ПДА позволяет оперировать не с общими уровнями активности, а с конкретными образованиями, что делает прогноз более обоснованным и достоверным.

Тесная связь крупных вспышек с ПДА позволяет предсказывать области вероятного появления этих нестационарных геоэффективных событий.

Таким образом, реализация предлагаемого способа обеспечивает при простой процедуре точный прогноз прохождений по диску Солнца очагов повышенной пятенной и других видов активности на срок в среднем порядка 3-х месяцев на любых фазах цикла солнечной активности, а также повышает обоснованность и достоверность предсказаний уровня активности и областей наиболее вероятного появления крупных нестационарных событий.

Формула изобретения

Способ прогноза крупномасштабных долговременных явлений солнечной активности, при котором идентифицируют ядра комплексов активности, вычисляют времена их прохождения по обращенному к Земле диску в среднем на последующие 3 солнечных оборота и оценивают их мощностные индексы число пятен или другие, отличающийся тем, что в качестве ядер комплексов активности берут площадки длительной активности (ПДА), чем обеспечивают получение исходной информации об их количестве и распределении по солнечной поверхности на любой момент времени благодаря надежности выделения ПДА независимо от уровня общей активности Солнца, причем по легкодоступным данным о пятнах, после чего вычисляют моменты последовательных прохождений ПДА по диску, принимая 27-дневный период вращения, при этом мощностные характеристики ПДА на прогнозное время получают путем экстраполяции их предшествующего хода, в результате индивидуального учета длительноактивных образований достигают более высоких детальности и достоверности прогноза на сроки от 1 до 3 солнечных оборотов.