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云南天文台在太阳黑子的空间分布领域获进展

近日,中国科学院云南天文台博士研究生张小娟与邓林华研究员在太阳黑子的空间分布领域获得了新进展,研究结果可以用来限制太阳发电机理论中磁场在南北半球上的耦合演化过程。这一成果以“Hemispheric asymmetry of long-term sunspot activity: sunspot relative numbers for 1939-2019”为题发表在《皇家天文学会月刊》(MNRAS)杂志上。

太阳表面上的磁活动现象在不同纬度带上的分布可用经典的蒙德蝴蝶图较好的描述,但是它们在时间和空间上的演化并非呈现出完美的对称性和同时性早在1904年,太阳物理学家就注意到太阳黑子在南北半球上的分布存在差异性,随后许多天文学家证实了不同尺度和不同层次的磁结构均存在半球不对称性和相位不同时性,并且与发电机理论中的子午环流和较差自转等磁场转换过程存在密切联系。

为了厘清太阳黑子的南北半球分布和演化特征,张小娟等人通过近百年的观测数据发现表征太阳黑子(及相关磁结构)半球分布的正确指标应为绝对不对称性指数。如果使用归一化不对称性指数,必须选取特定活动水平的演化参量,否则会导致误导性的结果,这一结论为近50年来的不对称性表征之争提供了阶段性的新进展。同时,该研究还寻找到黑子不对称性的三个典型周期带:准双年振荡、约9年的周期、30-50年的中长尺度周期,这些准周期丰富了太阳磁结构空间分布的观测特征,为通量传输发电机理论中磁场的演化与转化过程提供了观测和统计上新的约束。

该成果受到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院西部之光西部青年学者和云南省兴滇英才计划的支持。

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