2025年4月,中科院二区SCI期刊《Tsinghua Science and Technology》在线发表了团队利用神经动力学模型预报10.7cm波长太阳辐射指数(F10.7)的最新研究成果。

太阳辐射指数F10.7是衡量太阳活动强度的重要指标,在空间物理、数字通讯、导航定位等领域得到广泛运用。针对卫星精密定轨、高层大气建模等领域对F10.7指数长期预报数值的需求,文章重点研究了基于神经动力学模型的F10.7指数长期高精度预报方法。论文通过神经动力学模型分析历史周期演化特征,将其模型化用于高精度预报。文章对数据预处理流程、周期相似性提取方法、数据模型化方法进行了系统性说明,实现对未来数年乃至一个太阳活动周期F10.7数值的高精度预报,并给出了仅通过时间参量便可准确预报F10.7指数的精简模型,展现出神经动力学模型在F10.7长期趋势预报中的巨大潜力。

基于神经动力学的F10.7长期预报模型
文章通过对第24周进行预报实验,得到以下结论:文章给出的基于机器学习的预报模型,在使用54个月的已知数据进行预报时,预报结果平均相对误差为7.74%,均方差为12.73sfu。公式化的精简模型预报平均相对误差为10.4%,相较于现有经验公式62.08%的平均相对误差,提升幅度达到3倍以上;利用神经动力学模型得到的预报公式精度已十分接近公式预报理论精度最高值。将神经动力学方法融入F10.7长期趋势预报中,为该领域研究提供了新的思路,具有较高的参考价值。

第24太阳活动周预报精度验证
论文近期以“Long-term forecasting of 10.7 cm solar radio flux using neurodynamics”为题,在线发表在中科院二区SCI期刊《Tsinghua Science and Technology》。论文第一作者为李敏教授,第二作者为团队硕士生李修贤,蒋科材副研究员和刘经南院士为共同通讯作者。
文章信息:Li M, Li X, Jiang K*, Liu J*, Fu Y, Zhao Q, Chen G, Mu R, and Wang Y. Long-term forecasting of 10.7 cm solar radio flux using neurodynamics. Tsinghua Science and Technology, 2025, https://doi.org/10.26599/TST.2025.9010037.