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A Transfer Function Model for the Sunspot Cycle

机译：太阳黑子周期的传递函数模型

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摘要

The mean annual sunspot record for the time interval 1700–2002 can be considered as a sequence of independent, partly overlapping events, triggered quasi-periodically at intervals of the order of 11 years. The individual cycles are approximated by the step response of a band-pass dynamical system and the resulting model consists of the superposition of the response to the independent pulses. The simulated sunspot data explain 98.4% of the cycle peak height variance and the residual standard deviation is 8.2 mean annual sunspots. An empirical linear relationship is found between the amplitude of the transfer function model for each cycle and the pulse interval of the preceding cycle that can be used as a tool of short-term forecasting of solar activity. A peak height of 112 for the solar cycle 23 occurring in 2000 is predicted, whereas the next cycle would start at about 2007 and will have a maximum around 110 in 2011. Cycle 24 is expected to have an annual mean peak value in the range 95 to 125. The model reproduces the high level of amplitude modulation in the interval 1950–2000 with a decrease afterwards, but the peak values for the cycles 18, 19, 21, and 22 are fairly underestimated. The semi-empirical model also recreates recurring sunspot minima and is linked to the phenomenon of the reversal of the solar magnetic field.
机译：1700-2002年时间间隔的年平均黑子记录可以看作是一系列独立的，部分重叠的事件，这些事件以大约11年的间隔准周期性地触发。各个周期通过带通动力学系统的阶跃响应来近似，所得模型包括响应对独立脉冲的叠加。模拟的黑子数据解释了98.4％的周期峰高方差，残留标准偏差为8.2个年平均黑子。在每个周期的传递函数模型的振幅与前一个周期的脉冲间隔之间可以找到经验线性关系，该关系可以用作短期预测太阳活动的工具。预计2000年发生的太阳周期23的峰值高度为112，而下一个周期将在2007年左右开始，2011年的最大值将达到110左右。周期24的年平均峰值应在95范围内到125。该模型再现了1950-2000年间的高幅度调制，此后减小了，但是循环18、19、21和22的峰值被低估了。半经验模型还重现了反复出现的太阳黑子最小值，并与太阳磁场反转现象相关。

著录项

  • 来源
    《Solar Physics》 |2003年第2期|349-366|共18页
  • 作者

    F. De Meyer;

  • 作者单位

    Koninklijk Meteorologisch Instituut;

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  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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