Solaktivitet

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 6 augusti 2022; verifiering kräver 1 redigering .

Solaktivitet  är ett komplex av fenomen och processer förknippade med bildandet och sönderfallet av starka magnetfält i solens atmosfär.

Historia om studiet av solaktivitet

Den mest studerade typen av solaktivitet ( SA ) är förändringen i antalet solfläckar . De första rapporterna om solfläckar går tillbaka till 800 f.Kr. e. i Kina går de första ritningarna tillbaka till 1128 . År 1610 började astronomer använda ett teleskop för att observera solen. Initial forskning fokuserade på fläckarnas natur och deras beteende [1] . Trots att fläckarnas fysiska karaktär förblev oklar fram till 1900-talet fortsatte observationerna. På 1400- och 1500-talen forskning har hämmats av deras ringa antal, som nu betraktas som en längre period av låg SA kallad Maunder minimum . Redan på 1800-talet fanns det en tillräckligt lång serie observationer av antalet fläckar för att bestämma periodiska cykler i solens aktivitet. År 1845 observerade professorerna D. Henry och S. Alexander Princeton University solen med en termometer och fastställde att solfläckarna avger mindre energi än de omgivande områdena av solen. Senare bestämdes strålning över genomsnittet i områdena för de så kallade solplymerna [2] .

Sambandet mellan SA -förändringar och jordens klimat har studerats sedan 1900. C. G. Abbot vid Smithsonian Observatory (SAO) var upptagen med att studera solens aktivitet. Senare, som chef för CAO, etablerade han ett solobservatorium i Calama ( Chile ) för att komplettera de observationer som gjordes vid Mount Wilson . Resultatet av detta arbete var identifieringen av 27 SA harmoniska perioder inom Hale-cykeln (period på 22 år), inklusive cykler med en period på 7, 13 och 39 månader. Vi spårade också förhållandet mellan dessa perioder och vädret genom att jämföra soltrender med temperatur och nederbörd i städer. Med tillkomsten av disciplinen dendrokronologi började försök att upprätta ett samband mellan trädens tillväxthastighet och nuvarande SA och efterföljande tolkning av tidigare perioder [3] . Statistiska studier av förhållandet mellan väder och klimat och SA har varit populära i århundraden, med början åtminstone från 1801, då W. Herschel märkte ett samband mellan antalet solfläckar och vetepriserna [4] . Denna länk upprättas nu med hjälp av omfattande dataset från markstationer och meteorologiska satelliter , med hjälp av vädermodeller och observationer av aktuell solaktivitet [5] .

Solfläckar

Solfläckar  är områden på solens yta som är mörkare än fotosfären som omger dem, eftersom det starka magnetfältet i dem undertrycker plasmakonvektion och sänker dess temperatur med cirka 2000 grader . Förhållandet mellan solens totala ljusstyrka och antalet solfläckar har varit föremål för kontroverser sedan de första observationerna av antalet och arean av solfläckar på 1600-talet [6] [7] . Det är nu känt att förhållandet existerar - fläckar minskar som regel solens ljusstyrka med mindre än 0,3% och ökar samtidigt ljusstyrkan med mindre än 0,05% genom bildandet av facklor och ett ljust rutnät i samband med magnetfältet [8] . Effekten av magnetiskt aktiva områden på solens ljusstyrka bekräftades inte förrän de första satellitobservationerna på 1980 -talet [9] . Nimbus 7 orbitalobservatorier som lanserades den 25 oktober 1978 och Solar Maximum som lanserades den 14 februari 1980, fastställde att på grund av ljusa områden runt solfläckar är den övergripande effekten att solens ljusstyrka ökar tillsammans med en ökning av antal solfläckar. Enligt data som erhållits från SOHO -solobservatoriet motsvarar förändringen i SA också en liten, ~0,001%, förändring i solens diameter [10] .

Antalet solfläckar kännetecknas av Wolfnumret , även känt som Zürichnumret. Detta index använder det kombinerade antalet solfläckar och antalet solfläcksgrupper, och tar även hänsyn till skillnader i observationsinstrument. Med hjälp av statistiken över antalet solfläckar som observerats under hundratals år, och de observerade förhållandena under de senaste decennierna, görs uppskattningar av solens ljusstyrka för hela den historiska perioden. Markbaserade instrument är också kalibrerade baserat på jämförelse med observationer på hög höjd och rymdobservatorier, vilket gör det möjligt att förfina gamla data. Andra tillförlitliga data, såsom närvaron och mängden av radioisotoper som härrör från kosmisk strålning (kosmogen), används för att bestämma magnetisk aktivitet och - med stor sannolikhet - för att bestämma solaktivitet.

Med dessa metoder fann man 2003 att antalet solfläckar på solen under de senaste fem 11-årscyklerna borde ha varit det maximala under de senaste 1150 åren [11] . Antalet varg för de senaste 11 400 åren bestäms med hjälp av dendrokronologisk datering av radiokolhalter . Enligt dessa studier är nivån av SA under de senaste 70 åren exceptionell - den senaste perioden med en liknande nivå ägde rum för 8000 år sedan. Solen hade en liknande nivå av magnetisk fältaktivitet för endast ~10% av tiden under de senaste 11 400 åren , och nästan alla tidigare perioder var kortare än den nuvarande [12] .

Förändringar i solaktivitet med ungefärlig datering:
Periodens namn Start Komplettering
Oort minimum (se Medeltida varma period ) 1040 1080
Medeltida hög (se Medeltida värmeperiod ) 1100 1250
Wolf minimum 1280 1350
Spörer minimum 1450 1550
Maunder Minimum 1645 1715
Dalton minimum ( D. Dalton ) 1790 1820
Modern hög 1950 2004
Modernt minimum 2004 (nu)

Historisk lista över SA höga lågnivåer [13] , år avrundade till början av decenniet: 690 e.Kr. e. , ytterligare år f.Kr. E.: 360 , 770 , 1390 , 2860 , 3340 , 3500 , 3630 , 3940 , 4230 , 4330 , 5260 , 5460 , 5620 , 5710 , 5990 , 6220 , 6400 , 7040 , 7310 , 7520 , 8220 , 9170 .

Solcykler

Solcykler är periodiska förändringar i solaktiviteten. Det antas att det finns ett stort antal cykler med perioder på 11, 22, 87, 210, 2300 och 6000 år. Huvudcyklerna på 11, 22 och 2300 år kallas också för Schwabe-, Hale- respektive Hallstatt-cyklerna.

Maximalt antal solfläckar i 11-årscykler
enligt utjämnade månadsmedelvärden (1755 → 2008) [14]

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Stora ögonblick i solfysikens historia (sv) . Stora ögonblick i solfysikens historia . Tillträdesdatum: 26 februari 2010. Arkiverad från originalet den 21 maj 2013.
  2. ↑ Arctowski H. Om solfaculae och solar konstanta variationer  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : Journal  . - 1940. - Vol. 26 , nr. 6 . - s. 406-411 . - doi : 10.1073/pnas.26.6.406 . Fri tillgång
  3. ↑ H. C. Fritts, 1976, Tree Rings and Climate , London: Academic Press . 
  4. ↑ William Herschel (1738–1822) (otillgänglig länk) . Höghöjdsobservatorium . Hämtad 27 februari 2008. Arkiverad från originalet 6 november 2009. 
  5. ↑ Camp CD, Tung K. Solcykelns inflytande och QBO på den sena vinterstratosfäriska polarvirveln  //  EOS Trans. A.G.U.: tidskrift. - 2006. - Vol. 87 , nr. 52 . — P. Höstträff. Suppl., Sammanfattning #A11B-0862 . - doi : 10.1029/2006EO300005 . Arkiverad från originalet den 16 maj 2011.
  6. ↑ Eddy JA Samuel P. Langley (1834-1906  )  // Journal for the History of Astronomy. - 1990. - Vol. 21 . - S. 111-120 . Arkiverad från originalet den 10 maj 2009.
  7. ↑ Foukal PV, Mack PE, Vernazza JE Effekten av solfläckar och faculae på solkonstanten  //  The Astrophysical Journal. - 1977. - Vol. 215 . — S. 952 . - doi : 10.1086/155431 .
  8. ↑ Willson RC et al. Observationer av solinstrålningsvariabilitet   // Vetenskap . - 1981. - Vol. 211 , iss. 4483 . - S. 700-702 . - doi : 10.1126/science.211.4483.700 .
  9. ↑ Willson RC , Hudson HS Solens ljusstyrka över en komplett solcykel   // Nature . - 1991. - Vol. 351 , nr. 6321 . - S. 42-44 . — ISSN 0028-0836 . - doi : 10.1038/351042a0 .
  10. ↑ Dziembowski WA, Goode PR, Schou J. Krymper solen med ökande magnetisk aktivitet? (engelska)  // The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2001. - Vol. 553 . - P. 897-904 . - doi : 10.1086/320976 .
  11. ↑ Usoskin IG et al. A Millennium Scale Sunspot Number Reconstruction: Bevis för en ovanligt aktiv sol sedan 1940-talet  //  Physical Review Letters  : journal. - 2003. - Vol. 91 . — S. 211101 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.91.211101 .
  12. ↑ Solanki SK et al. Ovanlig aktivitet av solen under de senaste decennierna jämfört med de föregående 11 000 åren  //  Nature : journal. - 2004. - Vol. 431 . - P. 1084-1087 . - doi : 10.1038/nature02995 . Arkiverad från originalet den 27 november 2009.
    11 000 år Rekonstruktion av solfläcksnummer . Global Change Master Directory . Hämtad 11 mars 2005. Arkiverad från originalet 24 april 2012.
  13. ↑ Usoskin IG, Solanki SK, Kovaltsov GA Stora minima och maxima för solaktivitet: nya observationsbegränsningar  //  Astronomy & Astrophys. : journal. - 2007. - Vol. 471 . - s. 301-309 . - doi : 10.1051/0004-6361:20077704 . Arkiverad från originalet den 10 september 2008.
  14. ↑ SIDC - Solar Influences Data Analysis Center . Hämtad 25 april 2010. Arkiverad från originalet 28 mars 2014.

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger
 Sol
Strukturera Fotografi av solen i den ultravioletta regionen av spektrumet, avbildad i "falska färger". Erhållen av Solar Dynamics Observatory.
Atmosfär
Utökad
struktur

Fenomen relaterade till solen
Relaterade ämnen
Spektralklass : G2