Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Астрономія, №. 71, c. 34-39 (2025)
ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ 25 ЦИКЛУ НА ОСНОВІ ШВИДКОСТІ РОСТУ СОНЯЧНОЇ АКТИВНОСТІ
Володимир ЄФІМЕНКО, канд. фіз.-мат. наук
Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Абстракт
Вступ. Сонячна активність є важливим фактором навколишнього середовища і має тісний зв’язок із низкою геомагнітних явищ, а також визначає космічну погоду, глибоко впливає на космічне і земне середовище. Маючи надійні прогнози сонячної активності, можемо оцінювати ці індекси і хід пов’язаних із ними природних процесів. Варто зазначити, що нині ще немає достатньо розробленої теоретичної моделі для прогнозування сонячної активності на терміни від кількох місяців до кількох років. Тому для практичного прогнозування на зазначені терміни застосовують математико-статистичні методи. Крім висоти 25 циклу активності значний інтерес становить також оцінювання параметрів поточного циклу, а саме: тривалості фази росту циклу і повна тривалість 25 циклу сонячної активності.
Методи. Використано метод побудови залежностей висоти циклу, тривалості фази росту і тривалості циклу від швидкості наростання активності за відомими даними 24 попередніх циклів. Визначення коефіцієнтів лінійної і поліноміальної залежностей виконано за допомогою програмного середовища OriginPro 8. Уточнено розрахований раніше прогноз 25 циклу, оцінено тривалість фази росту та повну тривалість 25 циклу з урахуванням середньої швидкості наростання активності на фазі росту 25 циклу й отриманих коефіцієнтів залежності.
Результати. Побудовані залежності й отримані коефіцієнти в рівняннях дали змогу розрахувати амплітуду 25 циклу, яка становить Wmax 25 = 156.3 ± 14.4 одиниць (отримана раніше амплітуда циклу міститься в межах 150–160 одиниць), а також розрахувати тривалості фази росту і повну тривалість циклу. Тривалості фази росту і повну тривалість циклу розраховано з використанням лінійної і поліноміальної залежностей. Отримані при цьому величини близькі між собою.
Висновки. Уточнено прогноз амплітуди 25 циклу. Розраховано тривалості фази росту циклів залежно від швидкості наростання активності. Визначено, що ця залежність є достатньо високою. Кращий результат отримано для поліноміальної залежності (поліном другого ступеня) з R-Square (COD) = 0.84. Причому тривалість фази росту 25 циклу має бути 57.8 місяців. Для лінійної залежності маємо кращий результат щодо коефіцієнта Пірсона r = –0.88. У цьому разі тривалість фази росту 25 циклу має становити 58.8 місяців. На підставі отриманого результату для тривалості фази росту 25 циклу оцінено тривалість 25 циклу на основі залежності тривалості циклу від тривалості фази наростання активності. Кращий результат для поліноміальної залежності для 25 циклу становить 11.5 років. Для лінійної залежності маємо кращий результат щодо коефіцієнта Пірсона r = 0.56. У цьому випадку тривалість 25 циклу має становити 11.2 років.
Ключові слова
Сонце, сонячна активність, кількість сонячних плям, прогнози, максимум 25 циклу, тривалість фази росту, тривалість циклу.
Список використаних джерел
Савченко, Д. В. (2021). Основи обробки та візуалізації фізичних даних в програмному середовищі ORIGINPRO 8. КПІ ім. Ігоря Сікорського.
Attia, A. F., Ismail, H. A., & Basurah H. M. (2013). A neuro-fuzzy modeling for prediction of solar cycles 24 and 25. Astrophysics and Space Science. 344, 5–11.
Clette, F., Svalgaard, L., Vaquero, J. M., & Cliver, E. W. (2014). Revisiting the sunspot number. A 400-year perspective on the solar cycle. Space Science Reviews, 186, 35–103.
Efimenko, V. M., & Lozitsky, V. G. (2023). Solar cycle 25 amplitude prediction based on sunspot number increase rate. Advances in Space Research, 72(4), 1448. https://doi.org/10.1016/j.asr.2023.04.006
Efimenko, V. M., & Lozitsky, V. G. (2024). Refining the amplitude of the 25th solar cycle using sunspot number growth rate data. Journal of Physical Stadies, 28(4), 4902. https://doi.org/10.30970/jps.28.4902
Kakad, B., Kakad, A., & Ramesh, D.S. (2017). Prediction of the length of uncominng solar cycles, Solar Physics, 292, 181. https://doi.org/10.1007/ S11207-020-01655-7
Li, K. J., Feng, W., & Li, F. Y. (2015). Predicting the maximum amplitude of solar cycle 25 and its timing. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 135, 72–76.
Lozitsky, V. G., & Efimenko, V. M. (2014). Prognoses and anomaly of 24th cycle of solar activity. Odesa Astronomical Publications, 27, 90–91.
Nandy, P. (2021). Progress in solar cycle predictions: Sunspot cycles 24–25 in perspective: Invited review. Solar Physics, 296, 54. https://doi.org/10.1007/s11207-021-01797-2.
Pesnell, D. W. (2024). An Interesting Correlation Between the Peak Slope and Peak Value of a Sunspot Cycle. Solar Physics, 299, 14. https://link.springer.com/article/10.1007/s11207-024-02256-4
Petrovay, K. (2020). Solar cycle prediction. Living Review in Solar Physics, 17, 2.
Pishkalo, M. I. (2014). Prediction of solar cycle 24 using sunspot number near the cycle minimum. Solar Physics. 289, 1815–1829.
Zharkova, V. V., & Shepherd, S. J. (2022). Eigenvectors of the solar magnetic field in cycles 21-24 and their links to solar activity indices. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 512, 5085–5099.
Waldmeier, M. (1935). Neue Eigenshaften der Sonnenfleckenkurve. Astronomische Mitteilungen Eidgenossischen Sternwarte. Zurich.14, 105.