Солнечная активность
Со́лнечная акти́вность — комплекс явлений и процессов, связанных с образованием и распадом в солнечной атмосфере сильных магнитных полей.
История изучения солнечной активности
Наиболее изученный вид солнечной активности (СА) — изменение числа солнечных пятен. Первые сообщения о пятнах на Солнце относятся к наблюдениям 800 года до н. э. в Китае, первые рисунки относятся к 1128 году. В 1610 году астрономы начали использовать телескоп для наблюдения Солнца. Первоначальные исследования фокусировались на природе пятен и их поведении.
Несмотря на то, что физическая природа пятен оставалась неясной вплоть до XX века, наблюдения продолжались. В XV и XVI вв. исследования были затруднены по причине их малого количества, что сейчас рассматривается как продолжительный период низкой СА, называемый минимумом Маундера. К XIX веку уже имелся достаточно продолжительный ряд наблюдений числа пятен, чтобы определить периодические циклы в активности Солнца. В 1845 году профессора Д. Генри и [англ.] из Принстонского университета наблюдали Солнце с помощью термометра и определили, что пятна излучают меньше энергии по сравнению с окружающими областями Солнца. Позже было определено излучение выше среднего в областях так называемых солнечных факелов.
Связь изменений СА и климата Земли исследуется с 1900 года. Ч. Г. Аббот из Смитсонианской обсерватории (САО) был занят изучением активности Солнца. Позже, будучи уже главой САО, он учредил солнечную обсерваторию в Калама (Чили) для дополнения наблюдений, которые проводились в Маунт-Вильсон. Результатом этой работы стало определение 27 гармонических периодов СА в пределах цикла Хейла (период 22 года), включая циклы периодом 7, 13 и 39 месяцев. Также прослеживалась связь этих периодов с погодой посредством сопоставления солнечных трендов с температурой и уровнем осадков в городах. С появлением дисциплины дендрохронологии начались попытки установить связь скорости роста деревьев с текущей СА и последующей интерпретацией прежних периодов. Статистические исследования связи погоды и климата с СА были популярны на протяжении столетий, начиная, по крайней мере, с 1801 года, когда У. Гершель заметил связь между количеством солнечных пятен и ценами на пшеницу. Сейчас эта связь устанавливается с использованием обширных наборов данных, полученных наземными станциями и метеорологическими спутниками, с применением погодных моделей и наблюдений текущей активности Солнца.
Солнечные пятна
Солнечные пятна — это области на поверхности Солнца, которые темнее окружающей их фотосферы, так как в них сильное магнитное поле подавляет конвекцию плазмы и снижает её температуру примерно на 2000 °K. Связь общей светимости Солнца с количеством пятен является предметом споров, начиная с первых наблюдений за числом и площадью солнечных пятен в XVII веке. Сейчас известно, что взаимосвязь существует — пятна, как правило, менее чем на 0,3 % уменьшают светимость Солнца и вместе с тем увеличивают светимость менее чем на 0,05 % путём образования факелов и яркой сетки, связанной с магнитным полем. Влияние на солнечную светимость магнитно-активных областей не было подтверждено вплоть до первых наблюдений с ИСЗ в 1980-х годах. Орбитальные обсерватории «Нимбус 7», запущенная 25 октября 1978 года, и «Солнечный максимум», запущенная 14 февраля 1980 года, определили, что благодаря ярким областям вокруг пятен, общий эффект заключается в увеличении яркости Солнца вместе с увеличением числа пятен. Согласно данным, полученным с солнечной обсерватории «SOHO», изменение СА соответствует также незначительному, ~0,001 %, изменению диаметра Солнца.
Количество солнечных пятен характеризуется с помощью числа Вольфа, которое известно также как цюрихское число. Этот индекс использует комбинированное число пятен и число групп пятен, а также учитывает различия в наблюдательных приборах. Используя статистику числа солнечных пятен, наблюдения за которыми осуществлялось в течение сотен лет, и наблюдаемые взаимосвязи в последние десятилетия, производятся оценки светимости Солнца за весь исторический период. Также, наземные инструменты калибруются на основании сравнения с наблюдениями на высотных и космических обсерваториях, что позволяет уточнить старые данные. Другие достоверные данные, такие как наличие и количество радиоизотопов, происхождение которых обусловлено космическим излучением (космогенных), используются для определения активности и — с большой вероятностью — для определения солнечной активности.
С использованием данных методик в 2003 году было установлено, что в течение последних пяти 11-летних циклов количество пятен на Солнце должно было быть максимальным за последние 1150 лет. Числа Вольфа за последние 11 400 лет определяются путём использования дендрохронологического датирования концентраций радиоуглерода. Согласно этим исследованиям, уровень СА в течение последних 70-ти лет является исключительным — последний период со схожим уровнем имел место 8000 лет назад. Солнце имело схожий уровень активности магнитного поля всего ~10 % времени из последних 11 400 лет, причём практически все предыдущие периоды были более короткими по сравнению с современным.
| Название периода | Начало | Завершение |
|---|---|---|
| Минимум Оорта (см. Средневековый тёплый период) | 1040 | 1080 |
| Средневековый максимум (см. Средневековый тёплый период) | 1100 | 1250 |
| Минимум Вольфа | 1280 | 1350 |
| Минимум Шпёрера | 1450 | 1550 |
| Минимум Маундера | 1645 | 1715 |
| Минимум Дальтона (Д. Дальтон) | 1790 | 1820 |
| Современный максимум | 1950 | 2004 |
| Современный минимум | 2020 | 2025 |
Исторический список больших минимумов СА, годы округлены до начала десятилетия: 690 год н. э., далее годы до н. э.: 360, 770, 1390, , , , , , , , , , , , , , , , , , , .
Солнечные циклы
Солнечными циклами называются периодические изменения в солнечной активности. Предполагается наличие большого количества циклов с периодами 11, 22, 87, 210, 2300 и 6000 лет. Основные циклы продолжительностью 11, 22 и 2300 лет носят также название, соответственно, циклов Швабе, Хейла и Холлстатта.
| Максимальные числа солнечных пятен в 11-летних циклах по сглаженным среднемесячным данным (1755 → 2008)  |
См. также
- Солнечная вспышка
- Корональные выбросы массы
- Вариации солнечного излучения
- Список циклов солнечной активности
- Солнечная цикличность
- [англ.]
Примечания
- Великие моменты в истории физики Солнца (en). Great Moments in the History of Solar Physics. Дата обращения: 26 февраля 2010. Архивировано 21 мая 2013 года.
- Arctowski H. On Solar Faculae and Solar Constant Variations (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : журнал. — 1940. — Vol. 26, no. 6. — P. 406—411. — doi:10.1073/pnas.26.6.406. Архивировано 3 сентября 2015 года.
![image]()
- H. C. Fritts, 1976, Кольца деревьев и климат (англ. Tree Rings and Climate), London: Academic Press.
- William Herschel (1738–1822). High Altitude Observatory. Дата обращения: 27 февраля 2008. Архивировано из оригинала 6 ноября 2009 года.
- Camp C. D., Tung K. The Influence of the Solar Cycle and QBO on the Late Winter Stratospheric Polar Vortex (англ.) // EOS Trans. AGU : journal. — 2006. — Vol. 87, no. 52. — P. Fall Meet. Suppl., Abstract #A11B—0862. — doi:10.1029/2006EO300005. Архивировано 16 мая 2011 года.
- Eddy J. A. Samuel P. Langley (1834—1906) (англ.) // Journal for the History of Astronomy. — 1990. — Vol. 21. — P. 111—120. Архивировано 10 мая 2009 года.
- Foukal P. V., Mack P. E., Vernazza J. E. The effect of sunspots and faculae on the solar constant (англ.) // The Astrophysical Journal. — 1977. — Vol. 215. — P. 952. — doi:10.1086/155431.
- Willson R. C. et al. Observations of Solar Irradiance Variability (англ.) // Science. — 1981. — Vol. 211, iss. 4483. — P. 700—702. — doi:10.1126/science.211.4483.700.
- Willson R. C., Hudson H. S. The Sun's luminosity over a complete solar cycle (англ.) // Nature. — 1991. — Vol. 351, no. 6321. — P. 42—44. — ISSN 0028-0836. — doi:10.1038/351042a0.
- Dziembowski W. A., Goode P. R., Schou J. Does the sun shrink with increasing magnetic activity? (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2001. — Vol. 553. — P. 897—904. — doi:10.1086/320976.
- Usoskin I. G. et al. A Millennium Scale Sunspot Number Reconstruction: Evidence For an Unusually Active Sun Since the 1940’s (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 2003. — Vol. 91. — P. 211101. — doi:10.1103/PhysRevLett.91.211101.
- Solanki S. K. et al. Unusual activity of the Sun during recent decades compared to the previous 11,000 years (англ.) // Nature : journal. — 2004. — Vol. 431. — P. 1084—1087. — doi:10.1038/nature02995. Архивировано 27 ноября 2009 года.
11,000 Year Sunspot Number Reconstruction. Global Change Master Directory. Дата обращения: 11 марта 2005. Архивировано 24 апреля 2012 года. - Usoskin I. G., Solanki S. K., Kovaltsov G. A. Grand minima and maxima of solar activity: new observational constraints (англ.) // Astronomy & Astrophys. : journal. — 2007. — Vol. 471. — P. 301—309. — doi:10.1051/0004-6361:20077704. Архивировано 10 сентября 2008 года.
- SIDC — Solar Influences Data Analysis Center. Дата обращения: 25 апреля 2010. Архивировано 28 марта 2014 года.
Литература
- Витинский Ю. И. Солнечная активность. — 2-е изд. — М.: Наука, 1983. — 193 с.
Ссылки
- «Живая Вселенная» - «Солнце и Земля. Вспышка», 2011 на YouTube
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Солнечная активность, Что такое Солнечная активность? Что означает Солнечная активность?
So lnechnaya akti vnost kompleks yavlenij i processov svyazannyh s obrazovaniem i raspadom v solnechnoj atmosfere silnyh magnitnyh polej Fotografiya pokazyvayushaya aktivnost Solnca v mae 2013 godaIstoriya izucheniya solnechnoj aktivnostiPoslednie 30 let solnechnoj aktivnosti400 letnyaya istoriya chisla solnechnyh pyaten Naibolee izuchennyj vid solnechnoj aktivnosti SA izmenenie chisla solnechnyh pyaten Pervye soobsheniya o pyatnah na Solnce otnosyatsya k nablyudeniyam 800 goda do n e v Kitae pervye risunki otnosyatsya k 1128 godu V 1610 godu astronomy nachali ispolzovat teleskop dlya nablyudeniya Solnca Pervonachalnye issledovaniya fokusirovalis na prirode pyaten i ih povedenii Nesmotrya na to chto fizicheskaya priroda pyaten ostavalas neyasnoj vplot do XX veka nablyudeniya prodolzhalis V XV i XVI vv issledovaniya byli zatrudneny po prichine ih malogo kolichestva chto sejchas rassmatrivaetsya kak prodolzhitelnyj period nizkoj SA nazyvaemyj minimumom Maundera K XIX veku uzhe imelsya dostatochno prodolzhitelnyj ryad nablyudenij chisla pyaten chtoby opredelit periodicheskie cikly v aktivnosti Solnca V 1845 godu professora D Genri i angl iz Prinstonskogo universiteta nablyudali Solnce s pomoshyu termometra i opredelili chto pyatna izluchayut menshe energii po sravneniyu s okruzhayushimi oblastyami Solnca Pozzhe bylo opredeleno izluchenie vyshe srednego v oblastyah tak nazyvaemyh solnechnyh fakelov Svyaz izmenenij SA i klimata Zemli issleduetsya s 1900 goda Ch G Abbot iz Smitsonianskoj observatorii SAO byl zanyat izucheniem aktivnosti Solnca Pozzhe buduchi uzhe glavoj SAO on uchredil solnechnuyu observatoriyu v Kalama Chili dlya dopolneniya nablyudenij kotorye provodilis v Maunt Vilson Rezultatom etoj raboty stalo opredelenie 27 garmonicheskih periodov SA v predelah cikla Hejla period 22 goda vklyuchaya cikly periodom 7 13 i 39 mesyacev Takzhe proslezhivalas svyaz etih periodov s pogodoj posredstvom sopostavleniya solnechnyh trendov s temperaturoj i urovnem osadkov v gorodah S poyavleniem discipliny dendrohronologii nachalis popytki ustanovit svyaz skorosti rosta derevev s tekushej SA i posleduyushej interpretaciej prezhnih periodov Statisticheskie issledovaniya svyazi pogody i klimata s SA byli populyarny na protyazhenii stoletij nachinaya po krajnej mere s 1801 goda kogda U Gershel zametil svyaz mezhdu kolichestvom solnechnyh pyaten i cenami na pshenicu Sejchas eta svyaz ustanavlivaetsya s ispolzovaniem obshirnyh naborov dannyh poluchennyh nazemnymi stanciyami i meteorologicheskimi sputnikami s primeneniem pogodnyh modelej i nablyudenij tekushej aktivnosti Solnca Solnechnye pyatnaOsnovnaya statya Solnechnye pyatna Grafik demonstriruyushij pokazateli solnechnoj aktivnosti vklyuchaya chislo pyaten i kosmogennoe obrazovanie izotopovVosstanovlennaya solnechnaya aktivnost za poslednie 11 400 let Period vysokoj aktivnosti Solnechnyj optimum primerno 8000 let nazad takzhe otmechenSolnechnaya aktivnost otrazhyonnaya v radioizotopnom markere ugleroda Solnechnye pyatna eto oblasti na poverhnosti Solnca kotorye temnee okruzhayushej ih fotosfery tak kak v nih silnoe magnitnoe pole podavlyaet konvekciyu plazmy i snizhaet eyo temperaturu primerno na 2000 K Svyaz obshej svetimosti Solnca s kolichestvom pyaten yavlyaetsya predmetom sporov nachinaya s pervyh nablyudenij za chislom i ploshadyu solnechnyh pyaten v XVII veke Sejchas izvestno chto vzaimosvyaz sushestvuet pyatna kak pravilo menee chem na 0 3 umenshayut svetimost Solnca i vmeste s tem uvelichivayut svetimost menee chem na 0 05 putyom obrazovaniya fakelov i yarkoj setki svyazannoj s magnitnym polem Vliyanie na solnechnuyu svetimost magnitno aktivnyh oblastej ne bylo podtverzhdeno vplot do pervyh nablyudenij s ISZ v 1980 h godah Orbitalnye observatorii Nimbus 7 zapushennaya 25 oktyabrya 1978 goda i Solnechnyj maksimum zapushennaya 14 fevralya 1980 goda opredelili chto blagodarya yarkim oblastyam vokrug pyaten obshij effekt zaklyuchaetsya v uvelichenii yarkosti Solnca vmeste s uvelicheniem chisla pyaten Soglasno dannym poluchennym s solnechnoj observatorii SOHO izmenenie SA sootvetstvuet takzhe neznachitelnomu 0 001 izmeneniyu diametra Solnca Kolichestvo solnechnyh pyaten harakterizuetsya s pomoshyu chisla Volfa kotoroe izvestno takzhe kak cyurihskoe chislo Etot indeks ispolzuet kombinirovannoe chislo pyaten i chislo grupp pyaten a takzhe uchityvaet razlichiya v nablyudatelnyh priborah Ispolzuya statistiku chisla solnechnyh pyaten nablyudeniya za kotorymi osushestvlyalos v techenie soten let i nablyudaemye vzaimosvyazi v poslednie desyatiletiya proizvodyatsya ocenki svetimosti Solnca za ves istoricheskij period Takzhe nazemnye instrumenty kalibruyutsya na osnovanii sravneniya s nablyudeniyami na vysotnyh i kosmicheskih observatoriyah chto pozvolyaet utochnit starye dannye Drugie dostovernye dannye takie kak nalichie i kolichestvo radioizotopov proishozhdenie kotoryh obuslovleno kosmicheskim izlucheniem kosmogennyh ispolzuyutsya dlya opredeleniya aktivnosti i s bolshoj veroyatnostyu dlya opredeleniya solnechnoj aktivnosti S ispolzovaniem dannyh metodik v 2003 godu bylo ustanovleno chto v techenie poslednih pyati 11 letnih ciklov kolichestvo pyaten na Solnce dolzhno bylo byt maksimalnym za poslednie 1150 let Chisla Volfa za poslednie 11 400 let opredelyayutsya putyom ispolzovaniya dendrohronologicheskogo datirovaniya koncentracij radiougleroda Soglasno etim issledovaniyam uroven SA v techenie poslednih 70 ti let yavlyaetsya isklyuchitelnym poslednij period so shozhim urovnem imel mesto 8000 let nazad Solnce imelo shozhij uroven aktivnosti magnitnogo polya vsego 10 vremeni iz poslednih 11 400 let prichyom prakticheski vse predydushie periody byli bolee korotkimi po sravneniyu s sovremennym Izmeneniya solnechnoj aktivnosti s priblizitelnoj datirovkoj Nazvanie perioda Nachalo ZavershenieMinimum Oorta sm Srednevekovyj tyoplyj period 1040 1080Srednevekovyj maksimum sm Srednevekovyj tyoplyj period 1100 1250Minimum Volfa 1280 1350Minimum Shpyorera 1450 1550Minimum Maundera 1645 1715Minimum Daltona D Dalton 1790 1820Sovremennyj maksimum 1950 2004Sovremennyj minimum 2020 2025 Istoricheskij spisok bolshih minimumov SA gody okrugleny do nachala desyatiletiya 690 god n e dalee gody do n e 360 770 1390 Solnechnye ciklySolnechnymi ciklami nazyvayutsya periodicheskie izmeneniya v solnechnoj aktivnosti Predpolagaetsya nalichie bolshogo kolichestva ciklov s periodami 11 22 87 210 2300 i 6000 let Osnovnye cikly prodolzhitelnostyu 11 22 i 2300 let nosyat takzhe nazvanie sootvetstvenno ciklov Shvabe Hejla i Hollstatta Maksimalnye chisla solnechnyh pyaten v 11 letnih ciklah po sglazhennym srednemesyachnym dannym 1755 2008 Sm takzheSolnechnaya vspyshka Koronalnye vybrosy massy Variacii solnechnogo izlucheniya Spisok ciklov solnechnoj aktivnosti Solnechnaya ciklichnost angl PrimechaniyaVelikie momenty v istorii fiziki Solnca en neopr Great Moments in the History of Solar Physics Data obrasheniya 26 fevralya 2010 Arhivirovano 21 maya 2013 goda Arctowski H On Solar Faculae and Solar Constant Variations angl Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America zhurnal 1940 Vol 26 no 6 P 406 411 doi 10 1073 pnas 26 6 406 Arhivirovano 3 sentyabrya 2015 goda H C Fritts 1976 Kolca derevev i klimat angl Tree Rings and Climate London Academic Press William Herschel 1738 1822 neopr High Altitude Observatory Data obrasheniya 27 fevralya 2008 Arhivirovano iz originala 6 noyabrya 2009 goda Camp C D Tung K The Influence of the Solar Cycle and QBO on the Late Winter Stratospheric Polar Vortex angl EOS Trans AGU journal 2006 Vol 87 no 52 P Fall Meet Suppl Abstract A11B 0862 doi 10 1029 2006EO300005 Arhivirovano 16 maya 2011 goda Eddy J A Samuel P Langley 1834 1906 angl Journal for the History of Astronomy 1990 Vol 21 P 111 120 Arhivirovano 10 maya 2009 goda Foukal P V Mack P E Vernazza J E The effect of sunspots and faculae on the solar constant angl The Astrophysical Journal 1977 Vol 215 P 952 doi 10 1086 155431 Willson R C et al Observations of Solar Irradiance Variability angl Science 1981 Vol 211 iss 4483 P 700 702 doi 10 1126 science 211 4483 700 Willson R C Hudson H S The Sun s luminosity over a complete solar cycle angl Nature 1991 Vol 351 no 6321 P 42 44 ISSN 0028 0836 doi 10 1038 351042a0 ispravit Dziembowski W A Goode P R Schou J Does the sun shrink with increasing magnetic activity angl The Astrophysical Journal journal IOP Publishing 2001 Vol 553 P 897 904 doi 10 1086 320976 Usoskin I G et al A Millennium Scale Sunspot Number Reconstruction Evidence For an Unusually Active Sun Since the 1940 s angl Physical Review Letters journal 2003 Vol 91 P 211101 doi 10 1103 PhysRevLett 91 211101 Solanki S K et al Unusual activity of the Sun during recent decades compared to the previous 11 000 years angl Nature journal 2004 Vol 431 P 1084 1087 doi 10 1038 nature02995 Arhivirovano 27 noyabrya 2009 goda 11 000 Year Sunspot Number Reconstruction neopr Global Change Master Directory Data obrasheniya 11 marta 2005 Arhivirovano 24 aprelya 2012 goda Usoskin I G Solanki S K Kovaltsov G A Grand minima and maxima of solar activity new observational constraints angl Astronomy amp Astrophys journal 2007 Vol 471 P 301 309 doi 10 1051 0004 6361 20077704 Arhivirovano 10 sentyabrya 2008 goda SIDC Solar Influences Data Analysis Center neopr Data obrasheniya 25 aprelya 2010 Arhivirovano 28 marta 2014 goda LiteraturaVitinskij Yu I Solnechnaya aktivnost 2 e izd M Nauka 1983 193 s Ssylki Zhivaya Vselennaya Solnce i Zemlya Vspyshka 2011 na YouTube
