[논문 리뷰] The Solar Microwave Flux and the Sunspot Number

Leif Svalgaard, H. S. Hudson|arXiv (Cornell University)|2010. 03. 24.

Solar and Space Plasma Dynamics인용 수 5

한 줄 요약

이 연구는 일본의 고정 주파수 방사계 미파장 데이터를 사용하여 태양활동 주기 23 동안 태양 F10.7 마이크로파 플럭스 지수와 sunspot number(SSN) 사이의 오랫동안 유지되어온 상관관계가 붕괴된 현상을 조사한다. 결과는 주기 23 동안 상관관계가 끊어졌음을 확인하며, 방출 메커니즘과 태양 활동 특성의 변화로 인해 F10.7이 더 이상 SSN의 신뢰할 수 있는 대체 지표가 아니라는 것을 시사한다.

ABSTRACT

The solar F10.7 index is has been a reliable and sensitive activity index since 1947. As with other indices, it has been showing unusual behavior in the Cycle 23/24 minimum. The origins of the solar microwave flux lie in a variety of features, and in two main emission mechanisms: free-free and gyroresonance. In past solar cycles F10.7 has correlated well with the sunspot number SSN. We find that this correlation has broken down in Cycle 23, confirming this with Japanese fixed-frequency radiometric microwave data.

연구 동기 및 목표

• 태양활동 주기 23 기간 동안 F10.7 지수가 태양활동의 대체 지표로 신뢰할 수 있는지 평가하기 위해.
• 오랫동안 유지되어온 F10.7과 sunspot number(SSN) 사이의 상관관계가 주기 23에서 왜 약화되었는지 조사하기 위해.
• 고정 주파수 방사계 데이터를 활용하여 F10.7 지수의 배경이 되는 자유-자유 및 기그로공명 방출 메커니즘을 분석하기 위해.
• 독립적인 일본의 미파장 관측 데이터를 사용하여 관측된 상관관계 붕해를 검증하기 위해.

제안 방법

• 10.7cm 파장에서 태양 미파장 플럭스를 모니터링하기 위해 일본의 고정 주파수 방사계 미파장 데이터를 활용하기 위해.
• 태양활동 주기 23 기간 동안 F10.7 지수와 sunspot number(SSN)를 비교하기 위해.
• 미파장 플럭스에 기여하는 방출 메커니즘인 자유-자유 및 기그로공명을 분석하기 위해.
• 주기 23의 다양한 단계에서 F10.7과 SSN 사이의 상관계수를 통계적으로 평가하기 위해.
• 미파장 방출을 유도하는 태양 특징을 점검하여 주요 방출 원천의 변화를 규명하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 태양활동 주기 23 기간 동안 F10.7 지수와 sunspot number(SSN) 사이의 상관관계가 일관되게 유지되었는가?
• RQ2 주기 23 기간 동안 태양 미파장 플럭스에 기여하는 주요 방출 메커니즘은 무엇인가?
• RQ3 기존의 신뢰성에도 불구하고 F10.7-SSN 상관관계가 주기 23에서 붕해된 이유는 무엇인가?
• RQ4 태양 특성의 변화가 태양 활동과 무관하게 F10.7 지수에 얼마나 영향을 미치는가?
• RQ5 일본에서 확보한 고정 주파수 미파장 데이터는 F10.7과 SSN 사이의 상관관계 붕해를 확인할 수 있는가?

주요 결과

• 태양활동 주기 23 동안 F10.7 지수와 sunspot number(SSN) 사이의 상관관계가 상당히 떨어졌다.
• 독립적인 일본의 고정 주파수 방사계 미파장 데이터를 사용하여 상관관계 붕해가 확인되었다.
• 자유-자유 및 기그로공명 방출 메커니즘이 미파장 플럭스에 기여하지만, 주기 23 동안 이들의 상대적 지배력이 변화하였다.
• 태양 미파장 플럭스는 태양 spots를 초월한 다양한 태양 특징에 의해 영향을 받으며, 이로 인해 SSN과의 탈구가 발생하였다.
• 방출 특성의 변화로 인해 주기 23에서는 F10.7 지수가 더 이상 SSN의 신뢰할 수 있는 대체 지표가 아니게 되었다.