Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Сонячна активність



План:


Введення

Останні 30 років сонячної активності.

Сонячна активність - комплекс явищ і процесів, пов'язаних з утворенням і розпадом в сонячній атмосфері сильних магнітних полів.



1. Історія вивчення сонячної активності

400 річна історія числа сонячних плям.

Найбільш вивчений вид сонячної активності (СА) - зміна числа сонячних плям. Перші повідомлення про плямах на Сонце відносяться до спостережень 800 р. до н. е.. в Китаї, перші малюнки належать до 1128 В 1610 астрономи почали використовувати телескоп для спостереження Сонця. Початкові дослідження фокусувалися на природі плям і їх поведінці. [1] Незважаючи на те, що фізична природа плям залишалася неясною аж до XX століття, спостереження тривали. В XV і XVI ст. дослідження були утруднені через їх малу кількість, що зараз розглядається як тривалий період низької СА, званий мінімумом Маундера. До XIX століття вже був досить тривалий ряд спостережень числа плям, щоб визначити періодичні цикли в ативное Сонця. В 1845 професори Д. Генрі і С. Александер з Прінстонського університету спостерігали Сонце за допомогою термометра і визначили, що плями випромінюють менше радіації в порівнянні з навколишніми областями Сонця. Пізніше було визначено випромінювання вище середнього в областях факуль. [2]

Зв'язок змін СА і клімату Землі досліджується починаючи з 1900. Ч. Г. Аббот з Смітсоніанською обсерваторії (САО) був зайнятий вивченням активності Сонця. Пізніше, будучи вже головою САО, він заснував сонячну обсерватарію в Калама ( Чилі) для доповнення спостережень, які проводилися в Маунт-Вільсон. Результатом цієї роботи стало визначення 27 гармонійних періодів СА в межах циклу Хейла, включаючи цикли періодом 7, 13 і 39 місяців. Також простежувалася зв'язок цих періодів з погодою за допомогою зіставлення сонячних трендів з температурою і рівнем опадів у містах. З появою дисципліни дендрохронології почалися спроби встановити зв'язок швидкості росту дерев з поточною СА і подальшої інтерпретацією колишніх періодів. [3] Статистичні дослідження зв'язку погоди і клімату з СА були популярні протягом століть, починаючи принаймні з 1801, коли У. Гершель зауважив зв'язок між кількістю сонячних плям і цінами на пшеницю. [4] Зараз цей зв'язок встановлюється з використанням великих наборів даних, отриманих наземними станціями і метеорологічними супутниками, із застосуванням погодних моделей і спостережень поточної активності Сонця. [5]


2. Сонячні плями

Графік, що демонструє показники сонячної активності, включаючи число плям і космогенние освіта ізотопів.
Відновлена ​​сонячна активність за останні 11 400 років. Період високої активності ("Сонячний оптимум") приблизно 8 000 років тому також відзначений.
Сонячна активність, відображена в радіоізотопному маркері вуглецю (поточний час ліворуч).

Сонячні плями - це області на поверхні Сонця, які темніше навколишнього їх фотосфери, тому що в них сильне магнітне поле пригнічує конвекцію плазми і знижує її температуру приблизно на 2000 градусів. Зв'язок загальної світності Сонця з кількістю плям є предметом спорів, починаючи з перших спостережень за числом і площею сонячних плям у XVII столітті. [6] [7] Зараз відомо, що взаємозв'язок існує - плями, як правило, менш ніж на 0,3% зменшують світимість Сонця і разом з тим збільшують світність менш ніж на 0,05% шляхом утворення факуль і яскравою сітки , пов'язаної з магнітним полем. [8] Вплив на сонячну світимість магнітно-активних областей не було підтверджено аж до перших спостережень з ШСЗ в 1980-х роках. [9] Орбітальні обсерваторії "Німбус 7", запущена 25 жовтня 1978, і "Сонячний максимум", запущена 14 лютого 1980, визначили, що завдяки яскравим областям навколо плям, загальний ефект полягає в збільшенні яскравості Сонця разом із збільшенням числа плям. Згідно з даними, отриманими з сонячної обсерваторії "SOHO", зміна СА відповідає також незначного, ~ 0.001%, зміни діаметра Сонця. [10]

Кількість сонячних плям характеризується з допомогою числа Вольфа, яке відоме також як Цюріхське число. Цей індекс використовує комбіноване число плям і число груп плям, а ткже враховує відмінності в наглядових приладах. Використовуючи статистику числа сонячних плям, спостереження за якими здійснювалося протягом сотень років, і спостережувані взаємозв'язку в останні десятиліття, виробляються оцінки світності Сонця за весь історичний період. Також, наземні інструменти калібруються на підставі порівняння зі спостереженнями на висотних і космічних обсерваторіях, що дозволяє уточнити старі дані. Інші достовірні дані, такі як наявність і кількість радіоізотопів, походження яких зумовлено космічним випромінюванням (космогенних), використовуються для визначення магнітної активності і - з великою ймовірністю - для визначення сонячної активності.

Використовуючи дані методики в 2003 було встановлено, що протягом останніх п'яти 11-річних циклів кількість плям на Сонці мало бути максимальним за останні 1 150 років. [11] Числа Вольфа за останні 11 400 років визначаються шляхом використання дендрохронологіческіе датування концентрацій радиоуглероду. Згідно з цими дослідженнями, рівень СА протягом останніх 70-ти років є винятковим - останній період зі схожим рівнем мав місце 8 000 років тому. Сонце мало схожий рівень активності магнітного поля всього ~ 10% часу з останніх 11 400 років, причому практично всі попередні періоди були більш короткими порівняно з сучасним. [12]

Зміни сонячної активності з приблизною датуванням:
Назва періоду Початок Завершення
Мінімум Оорта (див. Середньовічний теплий період) 1040 1080
Середньовічний Максимум (див. Середньовічний теплий період) 1100 1250
Мінімум Вольфа 1280 1350
Мінімум Шперер 1450 1550
Мінімум Маундера 1645 1715
Мінімум Дальтона ( Д. Дальтон) 1790 1820
Сучасний Максимум 1950 2004
Сучасний Мінімум 2004 (Зараз)

Історичний список більше мінімуму СА: [13] 690 AD, 360 BC, 770 BC, 1390 BC, 2860 BC, 3340 BC, 3500 BC, 3630 BC, 3940 BC, 4230 BC, 4330 BC, 5260 BC, 5460 BC, 5620 BC , 5710 BC, 5990 BC, 6220 BC, 6400 BC, 7040 BC, 7310 BC, 7520 BC, 8220 BC, 9170 BC.


3. Сонячні цикли

Додаткові відомості: Сонячний цикл

Сонячними циклами називаються періодичні зміни в сонячній активності. Передбачається наявність великої кількості циклів з періодами 11, 22, 87, 210, 2 300 і 6 000 років, але на 2009 зі спостережень достовірно підтверджено існування тільки одинадцятирічних і двадцятидворічний циклів. Основні цикли тривалістю 11, 22 і 2 300 років носять також назва, відповідно, циклів Шваба, Хейла і Холлстатта.

Максимальні числа сонячних плям у 11-річних циклах
по згладженим середньомісячним даними (1755 → 2008) [14]


Примітки

  1. Великі моменти в історії Сонячної фізики (en) - www.astro.umontreal.ca/ ~ paulchar / sp / great_moments.html. Great Moments in the History of Solar Physics.
  2. Arctowski, Henryk (1940). " Про Сонячних факелах та зміни Сонячної константи. (en) - www.pnas.org/cgi/reprint/26/6/406.pdf "(PDF). PNAS 26 (6): 406-411. DOI : 10.1073/pnas.26.6.406 - dx.doi.org/10.1073/pnas.26.6.406.
  3. HC Fritts, 1976, Кільця дерев і клімат ( англ. Tree Rings and Climate ), London: Academic Press.
  4. William Herschel (1738-1822) - www.hao.ucar.edu / Public / education / bios / herschel.html. High Altitude Observatory.
  5. (2006) " The Influence of the Solar Cycle and QBO on the Late Winter Stratospheric Polar Vortex - www.amath.washington.edu/research/articles/Tung/journals/camp-tung-0721-revised.pdf "(PDF). EOS Trans. AGU 87 (52): Fall Meet. Suppl., Abstract # A11B-0862. DOI : 10.1029/2006EO300005 - dx.doi.org/10.1029/2006EO300005.
  6. Eddy, JA, Samuel P. Langley (1834-1906), Journal for the History of Astronomy, 21, 111-120, 1990. - www.hao.ucar.edu / Public / education / bios / langley.html
  7. The effect of sunspots and faculae on the solar constant - ucp.uchicago.edu / cgi-bin / resolve? id = doi: 10.1086/155431, PV Foukal, PE Mack, and JE Vernazza, The Astrophysical Journal, volume 215 (1977) , page 952 DOI: 10.1086/155431
  8. Observations of solar irradiance variability - www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/211/4483/700, Willson, et al. (1981), Science, 211, p.700
  9. Світність Сонця протягом повного сонячного циклу (en) - www.nature.com/nature/journal/v351/n6321/abs/351042a0.html. Nature, 351, 42 - 44 (1991).
  10. Dziembowski, WA; PR Goode, and J. Schou (2001). "Does the sun shrink with increasing magnetic activity?". Astrophysical Journal 553: 897-904. DOI : 10.1086/320976 - dx.doi.org/10.1086/320976.
  11. Usoskin, Ilya G. (2003). " A Millennium Scale Sunspot Number Reconstruction: Evidence For an Unusually Active Sun Since the 1940's - arxiv.org/pdf/astro-ph/0310823 "(PDF). Physical Review Letters 91: 211101. DOI : 10.1103/PhysRevLett.91.211101 - dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.211101.
  12. Usoskin, Ilya G. (2004). " Unusual activity of the Sun during recent decades compared to the previous 11,000 years - cc.oulu.fi / ~ usoskin/personal/nature02995.pdf "(PDF). Nature 431: 1084-1087. DOI : 10.1038/nature02995 - dx.doi.org/10.1038/nature02995. , 11,000 Year Sunspot Number Reconstruction - gcmd.nasa.gov / KeywordSearch / Metadata.do? Portal = GCMD & KeywordPath = [Parameters: Category = 'EARTH SCIENCE', Topic = 'SUN-EARTH INTERACTIONS', Term = 'SOLAR Change Master Directory.
  13. Usoskin, Ilya G. (2007). " Grand minima and maxima of solar activity: new observational constraints - cc.oulu.fi / ~ usoskin/personal/aa7704-07.pdf "(PDF). Astron.Astrophys. 471: 301-309. DOI : 10.1051/0004-6361: 20077704 - dx.doi.org/10.1051/0004-6361: 20077704.
  14. SIDC - Solar Influences Data Analysis Center - sidc.oma.be / sunspot-data /



Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Активність
Активність води
Геомагнітна активність
Активність (хімія)
Активність особистості
Активність (радіоактивного джерела)
Сонячна інтерференція
Сонячна батарея
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru