[論文レビュー] The Solar Microwave Flux and the Sunspot Number

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

Solar and Space Plasma Dynamics被引用数 5

ひとこと要約

本研究は、太陽周期23期における長年のF10.7マイクロ波フラックス指数と sunspot number (SSN) の相関関係の崩壊を、日本の固定周波数放射計測マイクロ波データを用いて調査する。結果は、周期23における相関の分離を確認し、放射メカニズムや太陽活動の特徴の変化により、F10.7がもはやSSNの信頼できるプロキシではないことを示している。

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.

研究の動機と目的

• 太陽周期23期におけるF10.7指数が太陽活動のプロキシとして信頼できるかどうかを評価すること。
• 長年のF10.7とsunspot number (SSN) の相関関係が周期23で弱まった理由を調査すること。
• 固定周波数放射計測データを用いて、F10.7指数の背後にある自由自由およびギロレゾネンス放射メカニズムを分析すること。
• 独立した日本のマイクロ波観測データを用いて、観測された分離を検証すること。

提案手法

• 10.7 cm波長での太陽マイクロ波フラックスを監視するため、日本の固定周波数放射計測マイクロ波データの活用。
• 太陽周期23の期間にわたり、F10.7指数とsunspot number (SSN) を比較する。
• マイクロ波フラックスに寄与する放射メカニズム（自由自由およびギロレゾネンス）の分析。
• 周期23の異なる段階におけるF10.7とSSNの相関係数の統計的評価。
• マイクロ波放射の原因となる太陽特徴の特定を目的として、支配的放射源の変化を同定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 F10.7指数とsunspot number (SSN) の相関関係は、太陽周期23を通じて一貫して維持されていたか？
• RQ2 周期23期における太陽マイクロ波フラックスに寄与する主な放射メカニズムは何か？
• RQ3 歴史的に信頼性の高かったF10.7-SSN相関が、なぜ周期23で崩壊したのか？
• RQ4 太陽特徴の変化が、 sunspot 活動とは独立してF10.7指数にどの程度の影響を及ぼしているか？
• RQ5 日本の固定周波数マイクロ波データは、F10.7とSSNの間の観測された分離を確認できるか？

主な発見

• F10.7指数とsunspot number (SSN) の間の相関関係は、太陽周期23期に著しく弱まった。
• 独立した日本の固定周波数放射計測マイクロ波データを用いて、相関の崩壊が確認された。
• 自由自由およびギロレゾネンス放射メカニズムがマイクロ波フラックスに寄与しているが、その相対的優位性は周期23期に変化した。
• 太陽マイクロ波フラックスは、 sunspots 以外の多様な太陽特徴によっても影響を受けるため、SSNとは分離している。
• 放射特性の変化により、周期23期におけるF10.7指数はもはやSSNの信頼できるプロキシではない。