Oppositionell forskargrupp: ”Nästa solfläcksmaximum kan bli ett av de högsta”

Uppdaterat 2020-07-20, 2020-07-22: Redaktionella kompletteringar av fotnot.
2020-07-22: Smärre språkliga korrigeringar.

Månadsvärden för solfläckar sedan 1749, 12 månaders löpande medeltal. De blåa vertikala linjerna markerar tidpunkter för avslutning av en magnetisk cykel, vilken startar snabb tillväxt av solfläckar.
Källa: Cornell University arXiv.org (2020-06-27). Klicka på bilden för att ladda ned pdf.

NOAA: Solar Cycle progression: Aktuell interaktiv framskrivning för solfläckscykel 25. 
Klicka på bilden för länk.

CQ Newsroom refererar den 14 juli till en grupp av fem forskare som utmanar den gängse uppfattningen att utvecklingen under nästa solfläckscykel kommer att bli ungefär som den vi nu lämnar.

Forskarna har använt sig av Hilberts metod för tidsserianalys och deras slutsats är att solfläckscykel nummer 25 kommer att få en magnitud som ligger i nivå med några av de högsta värdena sedan räkningarna inleddes.

Analyserat månadsvärden för cirka 270 år
Forskarna arbetar vid ett antal institutioner i USA och Storbritannien, bland annat: NASA:s Goddard Space Flight Center for Atmospheric Research; Centre for Fusion, Space and Astrophysics vid universitet i Warwick Coventry; universitetet i Maryland samt Centre for the Analysis of Time Series, London School of Economics and Political Science. Deras metod har varit att med hjälp av tidsserieanalys studera observationer av månadsvärden för solfläckar under 270 år.

Ny uppdatering från NOAA
Spaceweather.com redovisade för några dagar sedan den senaste uppdateringen av NOAA:s solcykelprognos, som är mindre uppseendeväckande än rapporten från den ovan nämnda forskargruppen.

Kraftigt solutbrott den 29 maj missade jorden
Under de två senaste månaderna har de kraftigaste flares [solfacklorna] på flera år förekommit. Den 29 maj hade solen sin kraftigaste flare på många år, ett M1-utbrott som precis missade jorden. Utbrottet kom från en aktiv region som tillhör nästa solcykel, nummer 25. Under samma period har ett antal nya solfläckar från nästa solfläckscykel observerats. Detta har hänt under en period när solen samtidigt har varit mycket lugn. En sak står klart, vi befinner oss i ett av de djupaste solfäcksminima under de senaste hundra åren.

Hittills i år 75 procent av alla dagar utan solfläckar
Hittills i år vi haft 151 dagar utan solfläckar, motsvarande 75 procent av alla dagar. Under hela förra året förekom 281 dagar (77 procent av alla dagar) utan solfläckar. NOAA:s bedömning är att nästa solcykel kommer att bli ungefär likadan som den vi nu lämnar. Nya maximumet beräknas till cirka 116 i juli 2025, att jämföra med samma toppvärde i maj 2014.

Erik SM7DZV

Länkar:
Cornell University arXiv.org (2020-06-27): Overlapping Magnetic Activity Cycles and the Sunspot Number: Forecasting Sunspot Cycle 25 Amplitude
Cornell University arXiv.org: Hemsida
NOAA: Solar Cycle progression: Aktuell interaktiv framskrivning för solfläckscykel 25
Spaceweather (2020-0715): Solar Cycle update
The royal Society Publishing (1998-03-08)
The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum…

Referenser:
Rosling, H et al, Factfulness, Stockholm 2018. ISBN 978-91-2714994-6

FOTNOT

Tidsserier jämfört med andra multivariabla analyser
Tidsserieanalyser bygger på inneboende egenskaper i data för en variabel som observeras över tid. Hit hör i enkla fall bland annat autoregressiva komponenter samt inverkan av löpande medeltal. Olika former av multivariabelanalyser bygger på studier av samband mellan en beroende variabel, den man vill bestämma eller prognostisera, och ett antal oberoende variabler som antas ha samband med och bidra till att förklara variationerna i den beroende variabeln.

Svårt för många att acceptera
komplicerade matematiska modeller
För personer som vill ”förstå” en analys, är det ofta enklare att tänka sig hur olika oberoende variabler påverkar det man vill uttala sig om, hellre än att acceptera komplicerade matematiska samband som förklarar seriens variationer. Den bästa prognosen, om vädret till exempel, är ofta att det blir i morgon ungefär i som det varit idag. Mot den bakgrunden leder NOAA:s uppfattning på poäng, dvs. att cykel 25 kommer att bli ungefär som vår strax genomlidna cykel 24. Det är säkrare att gissa att allt kommer att bli ungefär som tidigare, än att hävda att att det kommer att ske drastiska avvikelser jämfört med en tidigare observerad utveckling.

Roslings varning för linjärinstinkten
Den som vill veta mer om riskerna med detta synsätt rekommenderas att läsa tredje kapitlet i Hans Roslings bok Factfulness. Kapitlet handlar Linjärinstinkten. Den som inte läst Roslings bok rekommenderas göra det. Boken handlar, precis som statistik, om att rätt förstå världen.

Hans Rosling varnar för övrigt, i den rekommenderade boken, också för spåmän. Rosling var alltid en man som alltid såg till att grunda sina utsagor på fakta.

En svaghet i tidsserieanalyser
En svaghet i tidsserieanalyser är att antalet skattade värden, som kan förutsägas med tillräcklig säkerhet, ofta  är förhållandevis få. För varje nytt prognostiserat värde ökar osäkerheten.

I det här aktuella fallet baseras skattningen på historiska data från cirka 3250 månatliga observationer. En hel solfläckscykel omfattar 132 månadsvärden. Mot slutet av solfäckscykel 25 riskerar därför tidsserieanalysens skattningar att bli tämligen osäkra.

Utan att vara inläst på, eller ha egen erfarenhet av, Hilberts metod utmynnar mitt resonemang i ett antagande gränsande till spekulation: Det är sannolikt inte uteslutet att åtminstone toppvärdet, halvvägs in i nästa solfläckscykel, kan hamna på  på den nivå som forskargruppen kommit fram till genom sina tidsserieanalyser, även om skattningarna för bortre halvan av solfläckscykeln skulle vara behäftade med tilltagande osäkerhet.

Det är svårt att sia om framtiden
Å andra sidan vet alla som försökt, att det är svårt att sia, speciellt om framtiden. Dessutom ska man ska stå för sitt ord och aldrig lova för mycket, precis som korpralen  Jonas Gifting gjorde i sitt berömda uttalande: ”Kapten. Orsa kompani lovar ingenting bestämt.” Därmed är sagt att framåt 2027 har vi facit.

Erik SM7DZV
(avdankad statistikarbetare)