廣州大學(xué)國(guó)家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心大灣區(qū)分中心教授王鋒、中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)研究員鄧林華和昆明理工大學(xué)教授馮松等人合作，開(kāi)展了太陽(yáng)耀斑預(yù)報(bào)與人工智能學(xué)習(xí)的交叉研究，利用深度學(xué)習(xí)方法，構(gòu)建了更細(xì)粒度的預(yù)報(bào)太陽(yáng)模型，這意味著在太陽(yáng)耀斑預(yù)報(bào)方向上取得新的進(jìn)展。日前，國(guó)際期刊《天體物理學(xué)雜志》發(fā)表了這一研究成果。
太陽(yáng)表面大氣存在著各種尺度的活動(dòng)現(xiàn)象，這些活動(dòng)現(xiàn)象主要是由磁場(chǎng)支配的。磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，越容易儲(chǔ)存更多能量。當(dāng)儲(chǔ)存在磁結(jié)構(gòu)中的磁能過(guò)多，且磁場(chǎng)位形越復(fù)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(xiàn)形式。太陽(yáng)耀斑是發(fā)生在局部區(qū)域的一種劇烈的爆發(fā)活動(dòng)現(xiàn)象，可以在短時(shí)間內(nèi)釋放出大量的能量，引起局部區(qū)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(qiáng)。
日球?qū)哟艌?chǎng)觀測(cè)儀是太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)天文臺(tái)搭載的一個(gè)濾光型觀測(cè)儀器，利用鐵吸收線測(cè)量太陽(yáng)光球表面的多普勒移動(dòng)、連續(xù)譜強(qiáng)度、視向磁場(chǎng)和活動(dòng)區(qū)矢量磁場(chǎng)，用于研究太陽(yáng)磁活動(dòng)過(guò)程與內(nèi)部動(dòng)力學(xué)過(guò)程之間的相互關(guān)系。日球?qū)哟艌?chǎng)觀測(cè)儀磁圖是目前全日面磁場(chǎng)測(cè)量中時(shí)空分辨率最好和精度最高的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)。
合作研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)，彌補(bǔ)了樣本數(shù)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(yù)報(bào)模型。與傳統(tǒng)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(xùn)練也變得更高效更精確，真實(shí)技能統(tǒng)計(jì)得分平均值也有大幅提高。
太陽(yáng)耀斑釋放出它以前儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中的能量，是一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)區(qū)的磁能迅速轉(zhuǎn)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(xù)時(shí)間比下降期短，耀斑能量在這兩個(gè)階段的儲(chǔ)存和耗散的物理過(guò)程可能表現(xiàn)出不同的時(shí)空演化行為，因此對(duì)第24太陽(yáng)活動(dòng)周的上升期和下降期分別建立耀斑預(yù)報(bào)模型有重要價(jià)值。
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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