太陽(yáng)耀斑預報取得新進(jìn)展：新型太陽(yáng)耀斑預報模型構建成功

廣州大學(xué)國家天文科學(xué)數據中心大灣區分中心教授王鋒、中國科學(xué)院云南天文臺研究員鄧林華和昆明理工大學(xué)教授馮松等人近期合作，開(kāi)展了太陽(yáng)耀斑預報與人工智能學(xué)習的交叉研究，利用深度學(xué)習方法，構建了更細粒度的預報太陽(yáng)模型，這意味著(zhù)在太陽(yáng)耀斑預報方向上取得新的進(jìn)展。日前，國際期刊《天體物理學(xué)雜志》發(fā)表了這一研究成果。

太陽(yáng)表面大氣存在著(zhù)各種尺度的活動(dòng)現象，這些活動(dòng)現象主要是由磁場(chǎng)支配的。磁場(chǎng)結構越復雜，越容易儲存更多的能量。當儲存在磁結構中的磁能過(guò)多，且磁場(chǎng)位形越復雜時(shí)，將會(huì )通過(guò)太陽(yáng)爆發(fā)的形式釋放出能量，太陽(yáng)耀斑即是太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)的一種表現形式。太陽(yáng)耀斑是發(fā)生在局部區域的一種劇烈的爆發(fā)活動(dòng)現象，可以在短時(shí)間內釋放出大量的能量，引起局部區域的瞬時(shí)加熱，向外發(fā)射各種電磁輻射，并伴隨粒子輻射突然增強。

日球層磁場(chǎng)觀(guān)測儀是太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)天文臺搭載的一個(gè)濾光型觀(guān)測儀器，利用鐵吸收線(xiàn)測量太陽(yáng)光球表面的多普勒移動(dòng)、連續譜強度、視向磁場(chǎng)和活動(dòng)區矢量磁場(chǎng)，用于研究太陽(yáng)磁活動(dòng)過(guò)程與內部動(dòng)力學(xué)過(guò)程之間的相互關(guān)系。日球層磁場(chǎng)觀(guān)測儀磁圖是目前全日面磁場(chǎng)測量中時(shí)空分辨率最好和精度最高的磁場(chǎng)數據。

合作研究團隊采用生成對抗網(wǎng)絡(luò )，彌補了樣本數量不足的耀斑類(lèi)別，然后利用混合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，建立了耀斑預報模型。與傳統方法相比較，此模型能自動(dòng)提取信息特征，損失更少的信息，模型的訓練也變得更高效更精確，真實(shí)技能統計得分平均值也有大幅提高。

太陽(yáng)耀斑釋放出它以前儲存在磁場(chǎng)中的能量，是一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)區的磁能迅速轉化為等離子體流、粒子、輻射和熱的動(dòng)能的過(guò)程。由于一個(gè)太陽(yáng)周期中上升期的持續時(shí)間比下降期短，耀斑能量在這兩個(gè)階段的儲存和耗散的物理過(guò)程可能表現出不同的時(shí)空演化行為，因此對第24太陽(yáng)活動(dòng)周的上升期和下降期分別建立耀斑預報模型有重要價(jià)值。(科技日報記者 趙漢斌)

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