Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из солнечной вариации )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о цикле солнечных пятен. Для 28-летнего цикла юлианского календаря см. Солнечный цикл (календарь) .
Линейный график, показывающий историческое количество солнечных пятен, минимумы Маундера и Дальтона и современный максимум
400-летняя история солнечных пятен, включая минимум Маундера
«Текущий прогноз для 24-го цикла солнечных пятен дает сглаженное максимальное количество солнечных пятен около 69 в конце лета 2013 года. Сглаженное число солнечных пятен достигло 68,9 в августе 2013 года, так что официальный максимум будет по крайней мере таким высоким. Сглаженное число солнечных пятен было снова поднявшись к этому второму пику за последние пять месяцев и теперь превысив уровень первого пика (66,9 в феврале 2012 г.). Многие циклы имеют двойной пик, но это первый, в котором второй пик числа солнечных пятен был больше, чем В настоящее время мы находимся более пяти лет в 24-м цикле. Текущий прогнозируемый и наблюдаемый размер делает это наименьшим циклом солнечных пятен со времен 14-го цикла, который в феврале 1906 г. достиг максимума 64,2 ". [1]

Солнечный цикл или солнечный цикл магнитной активности является почти периодическим изменением 11 года в ВС активности «ы измеряется с точкой зрения изменения числа наблюдаемых пятен на поверхности Солнца. Пятна наблюдаются с начала 17 века, и временные ряды пятен являются самыми длинными непрерывно наблюдаемыми (зарегистрированными) временными рядами любых природных явлений.

Наряду с 11-летней квазипериодичностью в солнечных пятнах, крупномасштабная диполярная (север-юг) компонента магнитного поля Солнца также меняется каждые 11 лет; однако пик дипольного поля отстает от пика числа солнечных пятен, причем первое происходит как минимум между двумя циклами. Уровни солнечной радиации и выброса солнечного материала, количество и размер солнечных пятен , солнечных вспышек и корональных петель - все они демонстрируют синхронизированные колебания от активного к спокойному и снова к активному с периодом в 11 лет.

Этот цикл веками наблюдался по изменениям внешнего вида Солнца и земным явлениям, таким как полярные сияния . Солнечная активность, обусловленная как циклом солнечных пятен, так и переходными апериодическими процессами, управляет окружающей средой планет Солнечной системы, создавая космическую погоду и воздействуя на космические и наземные технологии, а также на атмосферу Земли и, возможно, колебания климата в масштабах веков и веков. дольше.

Понимание и предсказание цикла солнечных пятен остается одной из великих задач астрофизики с серьезными последствиями для космической науки и понимания магнитогидродинамических явлений в других частях Вселенной.

Эволюция магнетизма на Солнце.

Определение [ править ]

Солнечные циклы имеют среднюю продолжительность около 11 лет. Солнечный максимум и солнечный минимум относятся к периодам максимального и минимального количества солнечных пятен. Циклы охватывают от одного минимума до следующего.

История наблюдений [ править ]

Основная статья: История наблюдения за Солнцем
Рудольф Вольф (1816–1893), швейцарский астроном, провел историческую реконструкцию солнечной активности с семнадцатого века.

Впервые солнечные пятна систематически наблюдали Галилео Галилей, Кристоф Шайнер и его современники примерно с 1609 года. Солнечный цикл был открыт в 1843 году Самуэлем Генрихом Швабе , который после 17 лет наблюдений заметил периодические изменения в среднем количестве солнечных пятен . [2] Швабе, однако, предшествовал Кристиан Хорребоу,  который в 1775 году писал: «Похоже, что по прошествии определенного количества лет появление Солнца повторяется в зависимости от количества и размера пятен» на основе его наблюдения Солнца с 1761 г. и позже из обсерватории Рундетаарн в Копенгагене. [3] Рудольф Вольфсобрал и изучил эти и другие наблюдения, реконструируя цикл до 1745 года, в конечном итоге подтолкнув эти реконструкции к самым ранним наблюдениям солнечных пятен Галилеем и современниками в начале семнадцатого века.

Согласно схеме нумерации Вольфа, цикл 1755–1766 годов традиционно нумеруется цифрой «1». Вольф создал стандартный индекс числа солнечных пятен, индекс Вольфа, который используется и сегодня.

Период между 1645 и 1715 годами, время небольшого количества солнечных пятен, [4] известен как минимум Маундера по имени Эдварда Вальтера Маундера , который подробно исследовал это странное событие, впервые отмеченное Густавом Шперером .

Во второй половине девятнадцатого века Ричард Кэррингтон и Шперер независимо друг от друга отметили явления солнечных пятен, появляющихся на разных солнечных широтах в разные части цикла.

Физическая основа цикла была выяснена Джорджем Эллери Хейлом и его сотрудниками, которые в 1908 году показали, что солнечные пятна сильно намагничены (первое обнаружение магнитных полей за пределами Земли). В 1919 году они показали, что магнитная полярность пар солнечных пятен:

  • Постоянно на протяжении всего цикла;
  • Противоположен экватору на протяжении всего цикла;
  • Переходит от одного цикла к другому.

Наблюдения Хейла показали, что полный магнитный цикл охватывает два солнечных цикла или 22 года, прежде чем вернуться в исходное состояние (включая полярность). Поскольку почти все проявления нечувствительны к полярности, «11-летний солнечный цикл» остается в центре внимания исследований; однако две половины 22-летнего цикла обычно не идентичны: 11-летние циклы обычно чередуются между более высокими и низкими суммами чисел солнечных пятен Вольфа ( правило Гневышева-Оля ). [5]

В 1961 году группа отца и сына Гарольда и Горация Бэбкок установила, что солнечный цикл - это пространственно-временной магнитный процесс, разворачивающийся над Солнцем в целом. Они заметили, что поверхность Солнца намагничена за пределами солнечных пятен, что это (более слабое) магнитное поле является диполем первого порядка , и что этот диполь претерпевает изменения полярности с тем же периодом, что и цикл солнечных пятен. Модель Бэбкока Горация описала колебательное магнитное поле Солнца как имеющее квазистационарную периодичность 22 года. [2] [6] Он охватывает колебательный обмен энергией между тороидальными и полоидальными ингредиентами солнечного магнитного поля.

История цикла [ править ]

Реконструкция солнечной активности за 11 400 лет. Отмечен период столь же высокой активности более 8000 лет назад.

Количество солнечных пятен за последние 11400 лет было реконструировано с использованием дендроклиматологии на основе углерода-14 . Уровень солнечной активности, начиная с 1940-х годов, является исключительным - последний период аналогичной величины произошел около 9000 лет назад (в теплый бореальный период ). [7] [8] [9] Солнце находилось на столь же высоком уровне магнитной активности только ~ 10% из последних 11400 лет. Практически все предшествующие периоды высокой активности были короче нынешнего. [8] Летописи окаменелостей предполагают, что солнечный цикл был стабильным, по крайней мере, последние 700 миллионов лет. Например, продолжительность цикла в ранней перми оценивается в 10,62 года.[10] и аналогично в неопротерозое . [11] [12]

События солнечной активности зафиксированы в радиоуглероде. Настоящий период справа. Значения с 1900 г. не показаны.
Основные события и приблизительные даты
МероприятиеНачинатьКонец
Гомеровский минимум [13]750 г. до н.э.550 г. до н. Э.
Минимум Оорта1040 г. н.э.1080 г. н.э.
Средневековый максимум11001250
Волк минимум12801350
Spörer Minimum14501550
Минимум Маундера16451715
Дальтон Минимум17901820 г.
Современный максимум1914 г.2008 г.
Современный минимум2008 г.Декабрь 2019

До 2009 года считалось, что 28 циклов охватывают 309 лет между 1699 и 2008 годами, что дает среднюю продолжительность 11,04 года, но затем исследования показали, что самый длинный из них (1784–1799) на самом деле мог составлять два цикла. [14] [15] Если так, то средняя продолжительность будет всего около 10,7 года. Поскольку наблюдения начались, циклы продолжались всего 9 лет, и если цикл 1784–1799 гг. Удваивался, то продолжительность одного из двух составляющих циклов должна была быть менее 8 лет. Также наблюдаются значительные вариации амплитуды.

Список исторических «великих минимумов» солнечной активности существует. [7] [16]

Последние циклы [ править ]

Цикл 25 [ править ]

Основная статья: 25-й цикл солнечной активности

Солнечный цикл 25 начался в декабре 2019 года. [17] Было сделано несколько прогнозов для 25 цикла солнечных пятен [18], основанных на различных методах, в диапазоне от очень слабой до умеренной величины. Основанное на физике предсказание, основанное на моделях солнечного динамо и переноса солнечного потока на поверхности Солнца (Bhowmik and Nandy, 2018), похоже, правильно предсказало силу солнечного полярного поля в текущих минимумах и предсказывает слабую, но не незначительную солнечную 25-й цикл аналогичен или немного сильнее по силе по сравнению с циклом 24. [19] Примечательно, что они исключают возможность падения Солнца в состояние, подобное минимуму Маундера (неактивное) в течение следующего десятилетия. Предварительный консенсус Группы по прогнозированию 25-го солнечного цикла был достигнут в начале 2019 года [20].Группа экспертов, организованная Центром прогнозирования космической погоды NOAA (SWPC) и НАСА , на основе опубликованных прогнозов 25 солнечного цикла пришла к выводу, что 25-й солнечный цикл будет очень похож на 24-й солнечный цикл. Они ожидают, что минимум солнечного цикла перед циклом 25 будет длинным и глубоким, точно так же, как минимум, предшествовавший циклу 24. Они ожидают, что солнечный максимум произойдет между 2023 и 2026 годами с диапазоном солнечных пятен от 95 до 130, с учетом пересмотренного числа солнечных пятен.

Цикл 24 [ править ]

Основная статья: 24-й солнечный цикл

Солнечный цикл начался 4 января 2008 г. [21] с минимальной активностью до начала 2010 г. [22] [23] Цикл характеризовался «двухпиковым» солнечным максимумом . Первый пик достиг 99 в 2011 г., а второй - в начале 2014 г. - 101. [24] Цикл 24 завершился в декабре 2019 г. через 11,0 лет. [17]

Цикл 23 [ править ]

Основная статья: 23-й цикл солнечной активности

Этот цикл длился 11,6 лет, начиная с мая 1996 г. и заканчивая январем 2008 г. Максимальное сглаженное число солнечных пятен (ежемесячное число солнечных пятен, усредненное за двенадцатимесячный период), наблюдаемое во время солнечного цикла, составило 120,8 (март 2000 г.), а минимальное - 1.7. [25] Всего в течение этого цикла 805 дней не имели солнечных пятен. [26] [27] [28]

Явления [ править ]

Основная статья: Солнечные явления

Поскольку солнечный цикл отражает магнитную активность, за солнечным циклом следуют различные магнитные солнечные явления, включая солнечные пятна и корональные выбросы массы.

Солнечные пятна [ править ]

Рисунок солнечного пятна в Хрониках Иоанна Вустера .
Основная статья: Солнечное пятно

Видимая поверхность Солнца, фотосфера, излучает более активно, чем больше солнечных пятен. Спутниковый мониторинг светимости Солнца выявил прямую связь между циклом Швабе и светимостью с размахом около 0,1%. [29] Светимость уменьшается на целых 0,3% в 10-дневном масштабе, когда большие группы солнечных пятен вращаются в поле зрения Земли, и увеличивается на целых 0,05% на срок до 6 месяцев из-за факелов, связанных с большими группами солнечных пятен. [30]

На сегодняшний день лучшая информация поступает от SOHO (совместный проект Европейского космического агентства и НАСА ), например, магнитограмма MDI , на которой можно увидеть магнитное поле "поверхности" Солнца .

В начале каждого цикла солнечные пятна появляются на средних широтах, а затем перемещаются все ближе и ближе к экватору, пока не будет достигнут солнечный минимум. Лучше всего эту закономерность представить в виде так называемой диаграммы бабочки. Изображения Солнца разбиваются на широтные полосы и вычисляется среднемесячная фракционная поверхность пятен. Он отображается вертикально в виде цветной полосы, и этот процесс повторяется месяц за месяцем для построения этой диаграммы временных рядов.

Эта версия диаграммы солнечных пятен-бабочек была построена солнечной группой в Центре космических полетов им. Маршалла НАСА. Последнюю версию можно найти на сайте solarcyclescience.com.

В то время как изменения магнитного поля сосредоточены в солнечных пятнах, все Солнце претерпевает аналогичные изменения, хотя и меньшей величины.

Диаграмма зависимости радиальной составляющей солнечного магнитного поля от широты Солнца, усредненная по последовательному вращению Солнца. «Бабочка» из солнечных пятен отчетливо видна на низких широтах. Схема, построенная группой солнечных батарей в Центре космических полетов им. Маршалла НАСА. Последнюю версию можно найти на сайте solarcyclescience.com.

Выброс корональной массы [ править ]

Основная статья: выброс корональной массы

Магнитное поле Солнца структурирует корону, придавая ей характерную форму, видимую во время солнечных затмений. Сложные структуры коронального магнитного поля развиваются в ответ на движение жидкости на поверхности Солнца и появление магнитного потока, создаваемого действием динамо в недрах Солнца. По причинам, еще не понятым в деталях, иногда эти структуры теряют устойчивость, что приводит к выбросам корональной массы в межпланетное пространство или вспышкам., вызванное внезапным локальным высвобождением магнитной энергии, вызывающей испускание ультрафиолетового и рентгеновского излучения, а также энергичных частиц. Эти эруптивные явления могут оказать значительное влияние на верхние слои атмосферы Земли и космическую среду и являются основными факторами того, что сейчас называется космической погодой .

Частота возникновения корональных выбросов массы и вспышек сильно модулируется циклом. Вспышки любого размера случаются примерно в 50 раз чаще при максимуме солнечной активности, чем при минимуме. Крупные выбросы корональной массы происходят в среднем несколько раз в день в период солнечного максимума, до одного каждые несколько дней в период солнечного минимума. Сами по себе размер этих событий не зависит от фазы солнечного цикла. В качестве примера можно привести три крупных вспышки класса X, произошедшие в декабре 2006 г., очень близко к солнечному минимуму; вспышка X9.0 5 декабря считается одной из самых ярких за всю историю наблюдений. [31]

Выкройки [ править ]

Обзор трех солнечных циклов показывает взаимосвязь между циклом солнечных пятен, галактическими космическими лучами и состоянием нашей околоземной среды. [32]

Эффект Вальдмайера называет наблюдение, что циклы с большими максимальными амплитудами обычно требуют меньше времени для достижения своих максимумов, чем циклы с меньшими амплитудами; [33] максимальные амплитуды отрицательно коррелируют с продолжительностью предыдущих циклов, что способствует предсказанию. [34]

Солнечные максимумы и минимумы также демонстрируют флуктуации на временных масштабах, превышающих солнечные циклы. Тенденции к увеличению и уменьшению могут продолжаться в течение столетия и более.

Считается, что цикл Швабе представляет собой амплитудную модуляцию 87-летнего (70–100-летнего) цикла Гляйсберга , названного в честь Вольфганга Глайсберга. [5] [35] [36] Цикл Глейсберга подразумевал, что следующий солнечный цикл имеет максимальное сглаженное число солнечных пятен около 145 ± 30 в 2010 году (вместо этого 2010 год был сразу после солнечного минимума цикла) и что следующий цикл имеет максимум примерно 70 ± 30 в 2023 г. [37]

Связанные столетние вариации магнитных полей в короне и гелиосфере были обнаружены с помощью космогенных изотопов углерода-14 и бериллия-10, хранящихся в земных резервуарах, таких как ледяные щиты и годовые кольца [38], а также с помощью исторических наблюдений активности геомагнитных бурь , которые связывают временной промежуток между концом используемых космогенных изотопных данных и началом современных спутниковых данных. [39]

Эти изменения были успешно воспроизведены с использованием моделей , которые используют магнитные уравнения неразрывности потока и наблюдаемые числа солнечных пятен количественны появление магнитного потока из верхней части солнечной атмосферы и в гелиосферу , [40] , показывающая , что солнечные пятна наблюдение, геомагнитная активность и космогенные изотопы предлагают конвергентное понимание вариаций солнечной активности.

2300 летних гальштатских циклов изменения солнечной энергии

Предполагаемые циклы [ править ]

Была предложена периодичность солнечной активности с периодами больше, чем цикл солнечных пятен около 11 (22) лет [5], включая:

210-летний цикл Зюсса [36] (также известный как «цикл де Фриза», названный в честь Ханса Эдуарда Зюсса и Хесселя де Фриза соответственно) зарегистрирован на основе радиоуглеродных исследований, хотя «мало свидетельств цикла Зюсса» появляется в 400-летнем отчете о солнечных пятнах. . [5]

Предполагается, что цикл Гальштата (названный в честь прохладного и влажного периода в Европе, когда наступали ледники ) длится примерно 2400 лет. [41] [42] [43] [44]

Пока еще неназванный цикл может длиться более 6000 лет. [45]

В углероде-14 наблюдались циклы 105, 131, 232, 385, 504, 805 и 2241 год, возможно, совпадающие с циклами, полученными из других источников. [46] Дэймон и Сонетт [47] предложили на основе углерода 14 среднесрочные и краткосрочные вариации периодов 208 и 88 лет; а также предполагая 2300-летний радиоуглеродный период, который модулирует 208-летний период. [48]

В течение верхней перми 240 миллионов лет назад минеральные слои, созданные в формации Кастилии, показывают циклы продолжительностью 2500 лет. [49]

Магнитное поле Солнца [ править ]

Магнитное поле Солнца структурирует его атмосферу и внешние слои на всем протяжении короны и солнечного ветра . Его пространственно-временные изменения приводят к различным измеримым солнечным явлениям. Другие солнечные явления тесно связаны с циклом, который служит источником энергии и динамическим двигателем для первого.

Эффекты [ править ]

Солнечная [ править ]

Циклы активности 21, 22 и 23 видны в индексе числа солнечных пятен, TSI, потоке радиоизлучения 10,7 см и индексе вспышек. Вертикальные шкалы для каждой величины были скорректированы, чтобы разрешить наложение на той же вертикальной оси, что и TSI. Временные изменения всех величин жестко синхронизированы по фазе, но степень корреляции амплитуд в некоторой степени варьируется.

Поверхностный магнетизм [ править ]

Солнечные пятна в конечном итоге распадаются, высвобождая магнитный поток в фотосфере. Этот поток рассеивается и перемешивается турбулентной конвекцией и крупномасштабными солнечными потоками. Эти транспортные механизмы приводят к накоплению намагниченных продуктов распада на высоких солнечных широтах, в конечном итоге меняя полярность полярных полей (обратите внимание, как голубые и желтые поля меняются местами на графике Hathaway / NASA / MSFC выше).

Диполярная составляющая солнечного магнитного поля меняет полярность во время солнечного максимума и достигает максимальной напряженности в солнечном минимуме.

Пробел [ править ]

Космический корабль [ править ]

КВМ ( выбросы корональной массы ) производят поток излучения протонов высокой энергии , иногда называемый солнечными космическими лучами. Они могут вызвать радиационное повреждение электроники и солнечных элементов на спутниках . События с солнечными протонами также могут вызывать события однократного сбоя (SEU) в электронике; в то же время уменьшенный поток галактического космического излучения во время солнечного максимума уменьшает высокоэнергетическую составляющую потока частиц.

Излучение CME опасно для космонавтов, находящихся в космическом полете, которые находятся за пределами защиты, создаваемой магнитным полем Земли . Поэтому будущие проекты миссий ( например , для полета на Марс ) включают защищенное от радиации «штормовое убежище», куда астронавты могут отступить во время такого события.

Глайсберг разработал метод прогнозирования CME, основанный на последовательных циклах. [50]

С другой стороны, повышенная освещенность во время максимума солнечной активности расширяет оболочку атмосферы Земли, вызывая более быстрое возвращение низкоорбитального космического мусора .

Галактический поток космических лучей [ править ]

Расширение солнечного выброса в межпланетное пространство обеспечивает чрезмерную плотность плазмы, которая эффективно рассеивает высокоэнергетические космические лучи, поступающие в солнечную систему из других частей галактики. Частота солнечных извержений модулируется циклом, соответственно изменяя степень рассеяния космических лучей во внешней Солнечной системе. Как следствие, поток космических лучей во внутренней части Солнечной системы антикоррелирован с общим уровнем солнечной активности. [51] Эта антикорреляция четко обнаруживается в измерениях потока космических лучей на поверхности Земли.

Некоторые высокоэнергетические космические лучи, попадающие в атмосферу Земли, достаточно сильно сталкиваются с молекулярными составляющими атмосферы, что иногда вызывает реакции ядерного расщепления . Продукты деления включают радионуклиды, такие как 14 C и 10 Be, которые оседают на поверхности Земли. Их концентрацию можно измерить в стволах деревьев или ледяных кернах, что позволяет восстановить уровни солнечной активности в далеком прошлом. [52] Такие реконструкции показывают, что общий уровень солнечной активности с середины двадцатого века является одним из самых высоких за последние 10 000 лет, и что эпохи подавленной активности различной продолжительности повторялись неоднократно за этот промежуток времени.

Атмосферный [ править ]

Солнечное излучение [ править ]

Основная статья: Солнечное излучение

Полная солнечная освещенность (TSI) - это количество солнечной радиационной энергии, падающей на верхние слои атмосферы Земли. Изменения TSI не могли быть обнаружены до тех пор, пока в конце 1978 г. не начались спутниковые наблюдения. С 1970-х по 2000-е годы на спутниках была запущена серия радиометров . [53] Измерения TSI варьировались от 1360 до 1370 Вт / м 2 на десяти спутниках. Один из спутников, ACRIMSAT, был запущен группой ACRIM. Спорный "разрыв ACRIM" 1989–1991 годов между неперекрывающимися спутниками ACRIM был интерполирован группой ACRIM в композит, показывающий рост + 0,037% за десятилетие. Другой ряд, основанный на данных ACRIM, произведен группой PMOD и показывает тенденцию к снижению -0,008% / десятилетие. [54] Эта разница 0,045% / десятилетие влияет на климатические модели.

Солнечное излучение систематически изменяется в течение цикла [55] как по общей освещенности, так и по его относительным компонентам (УФ по сравнению с видимой и другими частотами). Светимость Солнца составляет примерно 0,07 процента ярче в течение середины цикла солнечного максимума , чем терминал солнечного минимума. Фотосферный магнетизм, по-видимому, является основной причиной (96%) вариации TSI 1996–2013 гг. [56] Соотношение ультрафиолетового и видимого света варьируется. [57]

TSI изменяется по фазе с циклом солнечной магнитной активности [58] с амплитудой около 0,1% от среднего значения около 1361,5 Вт / м 2 [59] (« солнечная постоянная »). Вариации в среднем до -0,3% вызваны большими группами солнечных пятен, а + 0,05% - большими факелами и яркой сетью на шкале времени 7-10 дней [60] (см. Графики вариаций TSI). [61] Вариации TSI спутниковой эры показывают небольшие, но заметные тенденции. [62] [63]

TSI выше в солнечном максимуме, хотя пятна темнее (холоднее), чем средняя фотосфера. Это вызвано намагниченными структурами, отличными от солнечных пятен во время солнечных максимумов, такими как факелы и активные элементы «яркой» сети, которые ярче (горячее), чем средняя фотосфера. Все вместе они чрезмерно компенсируют дефицит освещенности, связанный с более прохладными, но менее многочисленными пятнами. Основной движущей силой изменений TSI во временных масштабах солнечного вращения и цикла солнечных пятен является различное фотосферное покрытие этих радиационно активных солнечных магнитных структур. [ необходима цитата ]

Изменения энергии в УФ-излучении, связанные с образованием и потерей озона, имеют атмосферные эффекты. Уровень атмосферного давления 30 гПа изменял высоту синхронно с солнечной активностью в течение 20–23 циклов солнечной активности. Увеличение УФ-излучения привело к увеличению производства озона, что привело к нагреванию стратосферы и смещению к полюсам стратосферных и тропосферных ветровых систем. [64]

Коротковолновое излучение [ править ]

Солнечный цикл: монтаж снимков Yohkoh SXT за десять лет , демонстрирующих изменение солнечной активности в течение цикла солнечных пятен с 30 августа 1991 г. по 6 сентября 2001 г. Фото: миссия ISAS в Йохко (Япония) и НАСА (США).

Фотосфера при температуре 5870 K излучает часть излучения в крайнем ультрафиолете (EUV) и выше. Однако более горячие верхние слои атмосферы Солнца ( хромосфера и корона ) излучают больше коротковолнового излучения. Поскольку верхние слои атмосферы неоднородны и содержат значительную магнитную структуру, потоки солнечного ультрафиолета (УФ), EUV и рентгеновского излучения заметно меняются в течение цикла.

Фотомонтаж слева иллюстрирует эту вариацию мягкого рентгеновского излучения , наблюдаемую японским спутником Yohkoh с 30 августа 1991 г., на пике 22 цикла, по 6 сентября 2001 г., на пике 23 цикла. Связанные с циклом изменения наблюдаются в потоке солнечного УФ- или EUV-излучения, что наблюдается, например, со спутников SOHO или TRACE .

Несмотря на то, что на него приходится лишь мизерная часть общей солнечной радиации, влияние солнечного ультрафиолетового, ультрафиолетового и рентгеновского излучения на верхние слои атмосферы Земли очень велико. Солнечный ультрафиолетовый поток является одним из основных факторов химии стратосферы , а увеличение ионизирующего излучения значительно влияет на температуру и электропроводность ионосферы .

Солнечный радиопоток [ править ]

Излучение Солнца на сантиметровой (радиоволны) длине волны в основном связано с корональной плазмой, захваченной магнитными полями, лежащими над активными областями. [65] Индекс F10.7 представляет собой меру солнечного радиопотока на единицу частоты на длине волны 10,7 см, около пика наблюдаемого солнечного радиоизлучения. F10.7 часто выражается в единицах SFU или солнечного потока (1 SFU = 10 −22 Вт · м −2 Гц −1 ). Он представляет собой меру диффузного безызлучательного нагрева корональной плазмы. Это отличный индикатор общего уровня солнечной активности и хорошо коррелирует с солнечным УФ-излучением.

Активность солнечных пятен оказывает большое влияние на радиосвязь на большие расстояния , особенно в коротковолновых диапазонах, хотя также влияет на средние и низкие частоты ОВЧ . Высокие уровни активности солнечных пятен приводят к лучшему распространению сигнала в более высоких полосах частот, хотя они также увеличивают уровни солнечного шума и ионосферных возмущений. Эти эффекты вызваны воздействием на ионосферу повышенного уровня солнечной радиации .

Солнечный поток 10,7 см может мешать наземной связи точка-точка. [66]

Облака [ править ]

Предположения о влиянии изменений космических лучей на цикл потенциально включают:

  • Изменения ионизации влияют на содержание аэрозоля, который служит ядром конденсации для образования облаков. [67] Во время солнечных минимумов больше космических лучей достигают Земли, потенциально создавая сверхмалые аэрозольные частицы в качестве предшественников ядер конденсации Облака . [68] Облака, образованные из большего количества ядер конденсации, ярче, долговечнее и, вероятно, производят меньше осадков.
  • Изменение космических лучей может вызвать увеличение количества определенных типов облаков, влияющих на альбедо Земли . [ необходима цитата ]
  • Было высказано предположение, что, особенно на высоких широтах , вариации космических лучей могут влиять на земной облачный покров на малых высотах (в отличие от отсутствия корреляции с облаками на больших высотах), частично под влиянием межпланетного магнитного поля, управляемого солнечной энергией (а также прохождения через галактическое пространство). оружия на более длинных таймфреймах), [69] [70] [71] [72], но эта гипотеза не подтвердилась. [73]

Более поздние работы показали, что образование облаков с помощью космических лучей нельзя объяснить зарождением частиц. В результате работы ускорителя не удалось произвести достаточно крупных и достаточно крупных частиц, чтобы образовалось облако; [74] [75] сюда входят наблюдения после сильной солнечной бури. [76] Наблюдения после Чернобыля не показывают индуцированных облаков. [77]

Наземный [ править ]

Организмы [ править ]

Было исследовано влияние солнечного цикла на живые организмы (см. Хронобиологию ). Некоторые исследователи утверждают, что обнаружили связь со здоровьем человека. [78]

Количество ультрафиолетового излучения UVB на длине волны 300 нм, достигающего Земли, изменяется на целых 400% в течение солнечного цикла из-за изменений в защитном озоновом слое . В стратосфере, озон является непрерывно регенерируют с помощью расщепления из O 2 молекул ультрафиолетового света. Во время солнечного минимума уменьшение ультрафиолетового света, получаемого от Солнца, приводит к уменьшению концентрации озона, позволяя увеличенному ультрафиолетовому излучению B достигать поверхности Земли. [79]

Радиосвязь [ править ]

Основная статья: Skywave

Режимы радиосвязи Skywave работают путем отклонения ( преломления ) радиоволн ( электромагнитного излучения ) через ионосферу . Во время «пиков» солнечного цикла ионосфера все больше ионизируется солнечными фотонами и космическими лучами . Это влияет на распространение радиоволн сложным образом, что может облегчить или затруднить связь. Прогнозирование SkyWave режимов представляет значительный интерес для коммерческих морских и воздушных судов , связи , радиолюбителей и коротковолновых вещательных компаний . Эти пользователи занимают частоты в пределахВысокочастотный или "HF" радиоспектр, на который больше всего влияют солнечные и ионосферные отклонения. Изменения в солнечной энергии влияют на максимальную используемую частоту , ограничение на самую высокую частоту, используемую для связи.

Климат [ править ]

Предполагается, что как долгосрочные, так и краткосрочные вариации солнечной активности потенциально могут повлиять на глобальный климат, но оказалось сложно показать какую-либо связь между солнечными вариациями и климатом. [80]

Ранние исследования пытались сопоставить погоду с ограниченным успехом [81], затем последовали попытки сопоставить солнечную активность с глобальной температурой. Цикл также влияет на региональный климат. Измерения с помощью монитора спектральной освещенности SORCE показывают, что изменчивость солнечного УФ-излучения вызывает, например, более холодные зимы в США и северной Европе и более теплые зимы в Канаде и южной Европе во время солнечных минимумов. [82]

Три предложенных механизма опосредуют влияние изменений климата на изменение климата:

  • Полная солнечная освещенность (« Радиационное воздействие »).
  • Ультрафиолетовое излучение. Ультрафиолетовая составляющая варьируется больше, чем общая, поэтому, если ультрафиолет по какой-то (пока неизвестной) причине оказывает непропорциональное влияние, это может повлиять на климат.
  • Изменения галактических космических лучей , вызванные солнечным ветром , которые могут повлиять на облачный покров.

Изменение цикла солнечных пятен на 0,1% оказывает небольшое, но заметное влияние на климат Земли. [83] [84] [85] Кэмп и Тунг предполагают, что солнечное излучение коррелирует с изменением на 0,18 К ± 0,08 К (0,32 ° F ± 0,14 ° F) измеренной средней глобальной температуры между максимумом и минимумом солнечной энергии. [86]

Другие эффекты включают одно исследование, которое обнаружило связь с ценами на пшеницу, [87] и другое, которое обнаружило слабую корреляцию с расходом воды в реке Парана . [88] Одиннадцатилетние циклы были обнаружены в толщинах годичных колец [10] и слоях на дне озера [11] сотни миллионов лет назад.

В настоящее время научного консенсуса, наиболее конкретно , что из IPCC , что солнечные вариации играют лишь незначительную роль в стимулировании глобального изменения климата , [80] , так как измеренная величина недавнего солнечного изменения намного меньше , чем воздействие вследствие выбросов парниковых газов. [89] Кроме того, средняя солнечная активность в 2010-х годах была не выше, чем в 1950-х годах (см. Выше), тогда как средние глобальные температуры заметно выросли за этот период. В противном случае уровень понимания солнечного воздействия на погоду низкий. [90]

Солнечный цикл также влияет на орбитальный распад объектов, находящихся на низкой околоземной орбите (НОО) , влияя на плотность на верхних термосферных уровнях. [91]

Солнечная динамо [ править ]

Основная статья: Солнечная динамо

Считается, что 11-летний цикл солнечных пятен составляет половину 22-летнего цикла солнечного динамо Бэбкока – Лейтона , который соответствует колебательному обмену энергией между тороидальным и полоидальным магнитными полями Солнца, который опосредуется потоками солнечной плазмы, который также обеспечивает энергия к динамо-системе на каждом этапе. В максимуме солнечного цикла внешнее полоидальное дипольное магнитное поле близко к своей минимальной напряженности динамо-цикла, но внутреннее тороидальное квадрупольное поле, генерируемое посредством дифференциального вращения внутри тахоклина , близко к максимальной напряженности. В этот момент динамо-цикла всплывающий апвеллинг в зоне конвекциивынуждает возникновение тороидального магнитного поля через фотосферу, вызывая появление пар солнечных пятен, примерно выровненных с востока на запад с противоположными магнитными полярностями. Магнитная полярность пар солнечных пятен меняется каждый солнечный цикл, это явление известно как цикл Хейла. [92] [93]

Во время фазы спада солнечного цикла энергия смещается от внутреннего тороидального магнитного поля к внешнему полоидальному, и количество солнечных пятен уменьшается. В период минимума солнечной активности тороидальное поле, соответственно, минимально, пятна относительно редки, а полоидальное поле максимально. Во время следующего цикла дифференциальное вращение преобразует магнитную энергию обратно из полоидального в тороидальное поле с полярностью, противоположной предыдущему циклу. Этот процесс продолжается непрерывно, и в идеализированном, упрощенном сценарии каждый 11-летний цикл солнечных пятен соответствует изменению полярности крупномасштабного магнитного поля Солнца. [94] [95]

Модели солнечного динамо показывают, что процессы переноса потока плазмы в недрах Солнца, такие как дифференциальное вращение, меридиональная циркуляция и турбулентная накачка, играют важную роль в рециркуляции тороидальных и полоидальных компонентов магнитного поля Солнца ( Hazra and Nandy, 2016 ). Относительные силы этих процессов переноса потока также определяют «память» солнечного цикла, которая играет важную роль в предсказаниях солнечного цикла, основанных на физике. Йейтс, Нанди и Маккей (2008 г.) и Карак и Нанди (2012 г.), в частности, использовали стохастически принудительное нелинейное моделирование солнечного динамо, чтобы установить, что память солнечного цикла короткая, длится более одного цикла, что подразумевает, что точные прогнозы возможны только для следующего цикла солнечных пятен, а не дальше. Этот постулат о короткой памяти в один цикл в механизме солнечного динамо позже был подтвержден наблюдениями Муньос-Харамилло и др. (2013) .

Хотя долгое время считалось, что тахоклин является ключом к генерации крупномасштабного магнитного поля Солнца, недавние исследования поставили это предположение под сомнение. Радионаблюдения за коричневыми карликами показали, что они также поддерживают крупномасштабные магнитные поля и могут отображать циклы магнитной активности. Солнце имеет радиационное ядро, окруженное конвективной оболочкой, а на границе этих двух находится тахоклин . Однако у коричневых карликов отсутствуют радиационные ядра и тахоклины. Их структура состоит из солнечной конвективной оболочки, которая существует от ядра до поверхности. Поскольку у них нет тахоклинахотя все еще проявляют солнечную магнитную активность, было высказано предположение, что солнечная магнитная активность генерируется только в конвективной оболочке. [96]

Предполагаемое влияние планет [ править ]

Долгое время предполагалось, что планеты могут влиять на солнечный цикл, и многие теоретические статьи были опубликованы в течение многих лет. В 1974 году на основе этой идеи вышел бестселлер «Эффект Юпитера» . Например, было предложено [97], что крутящий момент, прилагаемый планетами к несферическому слою тахоклина глубоко в Солнце, может синхронизировать солнечное динамо. Однако их результаты, как было показано [98], являются артефактом неправильно примененного метода сглаживания, приводящего к наложению спектров . Тем не менее, работы, предлагающие предполагаемое влияние планетарных сил на Солнце, то и дело появляются, [99]хотя и без количественного физического механизма для этого. Однако известно [100] , что солнечная изменчивость является по существу стохастической и непредсказуемой за пределами одного солнечного цикла, что противоречит идее детерминированного планетарного влияния на солнечное динамо. Более того, современные модели динамо точно воспроизводят солнечный цикл без какого-либо планетарного влияния [101]. Соответственно, планетарное влияние на солнечное динамо считается маргинальным и противоречит принципам бритвы Оккама .

См. Также [ править ]

  • Цикл Брюкнера-Эгесона-Локьера
  • Формирование и эволюция Солнечной системы
  • Список статей, связанных с Солнцем
  • Список корональных выбросов массы
  • Список солнечных циклов
  • Список солнечных бурь
  • Звездная эволюция
  • Жизненный цикл Солнца
  • Солнечный свет

Ссылки [ править ]

  1. ^ "NASA / Marshall Solar Physics" . nasa.gov . Проверено 17 ноября 2015 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  2. ^ а б Швабе (1843). "Sonnenbeobachtungen im Jahre 1843" [Наблюдения за солнцем в 1843 году]. Astronomische Nachrichten [Астрономические новости] (на немецком языке). 21 : 233–236.Со страницы 235: «Vergleicht man nun die Zahl der Gruppen und der flecken-freien Tage mit einander, so findet man, dass die Sonnenflecken eine Periode von ungefähr 10 Jahren hatten…» (если сравнить количество групп [солнечных пятен] и дней без солнечных пятен друг с другом, тогда выясняется, что солнечные пятна имели период около 10 лет ...)
  3. ^ Йоргенсен, CS, Карофф, К., Senthamizh Pavai, В.др. Sol Phys (2019) 294: 77 . Springer, Нидерланды, https://doi.org/10.1007/s11207-019-1465-z
  4. ↑ Эдди, Джон А. (июнь 1976 г.). «Минимум Маундера» . Наука . 192 (4245): 1189–1202. Bibcode : 1976Sci ... 192.1189E . DOI : 10.1126 / science.192.4245.1189 . JSTOR 1742583 . PMID 17771739 . S2CID 33896851 .   
  5. ^ a b c d Дэвид Х. Хэтэуэй, "Солнечный цикл" , Living Reviews in Solar Physics, март 2010 г., Институт исследования солнечной системы Макса Планка, Катленбург-Линдау, Германия. ISSN 1614-4961 (по состоянию на 19 июля 2015 г.)
  6. ^ "Графики числа солнечных пятен" . oma.be .
  7. ^ а б Усоскин, Илья Г .; Соланки, Сами К .; Ковальцов, Геннадий А. (2007). «Грандиозные минимумы и максимумы солнечной активности: новые ограничения для наблюдений» (PDF) . Astron. Astrophys . 471 (1): 301–309. arXiv : 0706.0385 . Bibcode : 2007A&A ... 471..301U . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20077704 . S2CID 7742132 .  
  8. ^ a b Соланки, Сами К .; Усоскин, Илья Г .; Кромер, Бернд; Шюсслер, Манфред; Пиво, Юрг (2004). «Необычная активность Солнца в последние десятилетия по сравнению с предыдущими 11000 лет» (PDF) . Природа . 431 (7012): 1084–1087. Bibcode : 2004Natur.431.1084S . DOI : 10,1038 / природа02995 . PMID 15510145 . S2CID 4373732 . Проверено 17 апреля 2007 года .   , "Реконструкция числа солнечных пятен за 11000 лет" . Главный каталог глобальных изменений . Проверено 11 марта 2005 .
  9. ^ Усоскин, Илья Г .; Соланки, Сами К .; Шюсслер, Манфред; Мурсула, Калеви; Аланко, Катя (2003). «Реконструкция числа солнечных пятен в масштабе тысячелетия: свидетельство необычно активного Солнца с 1940-х годов». Письма с физическим обзором . 91 (21): 211101. arXiv : astro-ph / 0310823 . Bibcode : 2003PhRvL..91u1101U . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.91.211101 . PMID 14683287 . S2CID 20754479 .  
  10. ^ a b Luthardt, Людвиг; Рёсслер, Ронни (февраль 2017 г.). «Ископаемый лес показывает активность солнечных пятен в ранней перми» . Геология . 45 (2): 279. Bibcode : 2017Geo .... 45..279L . DOI : 10.1130 / G38669.1 . S2CID 132999292 . 
  11. ^ а б Ли, Пэнбо; и другие. (Сен 2018). «Циклы солнечных пятен, зарегистрированные в силикокластических биоламинитах на заре неопротерозойского стуртийского оледенения в Южном Китае». Докембрийские исследования . 315 : 75–91. Bibcode : 2018PreR..315 ... 75L . DOI : 10.1016 / j.precamres.2018.07.018 .
  12. ↑ Майкл Маршалл (18 августа 2018 г.). «Слои горных пород показывают, что наше Солнце находится в одном цикле в течение 700 миллионов лет» . Новый ученый .
  13. ↑ Селия Мартин-Пуэртас, Катя Маттес, Ахим Брауэр, Раймунд Мушелер, Фелиситас Хансен, Кристоф Петрик, Ала Алдахан, Йоран Посснерт и Бас ван Гил (2 апреля 2012 г.). «Сдвиги региональной атмосферной циркуляции, вызванные большим солнечным минимумом». Природа Геонауки . 5 (6): 397–401. Bibcode : 2012NatGe ... 5..397M . DOI : 10.1038 / ngeo1460 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  14. ^ Усоскин, И.Г .; Mursula, K .; Arlt, R .; Ковальцов, Г.А. (2009). «Потерянный солнечный цикл в 1793–1800 годах: первые наблюдения солнечных пятен раскрывают старую загадку». Астрофизический журнал . 700 (2): L154. arXiv : 0907.0063 . Bibcode : 2009ApJ ... 700L.154U . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 700/2 / L154 . S2CID 14882350 . 
  15. ^ "Многовековые рисунки раскрывают тайну солнечных пятен" . Новый ученый . 1 августа 2009 г. с. 10.
  16. ^ Брауэр, Ахим; Посснерт, Горан; Алдахан, штат Алабама; Блашкевич, Мирослав; Словинский, Михал; Отт, Флориан; Дрегер, Надин; Мехалди, Флориан; Адольфи, Флориан (31.05.2018). «Синхронизация 10Be в двух пластинчатых отложениях озера с IntCal13 14C во время трех больших солнечных минимумов» . Климат прошлого . 14 (5): 687–696. Bibcode : 2018CliPa..14..687C . DOI : 10,5194 / ф-14-687-2018 . ISSN 1814-9324 . 
  17. ^ a b Национальная служба погоды . «Привет, солнечный цикл 25» . Дата обращения 15 сентября 2020 .
  18. ^ например: "ADS search for" предсказание 25 цикла солнечных пятен " " . Дата обращения 17 марта 2020 .
  19. ^ Бхоумик, Прантика; Нанди, Дибьенду (6 декабря 2018 г.). «Предсказание силы и времени цикла 25 солнечных пятен позволяет выявить условия космической среды в десятилетнем масштабе» . Nature Communications . 9 (1): 5209. arXiv : 1909.04537 . Bibcode : 2018NatCo ... 9.5209B . DOI : 10.1038 / s41467-018-07690-0 . ISSN 2041-1723 . PMC 6283837 . PMID 30523260 .   
  20. ^ [1]
  21. ^ esa. «SOHO: новый солнечный цикл начинается с" взрыва " » . Европейское космическое агентство . Дата обращения 11 мая 2017 .
  22. ↑ Тони Филлипс (10 января 2008 г.). «24-й солнечный цикл начинается» . НАСА . Проверено 29 мая 2010 года .
  23. ↑ Тони Филлипс (4 июня 2010 г.). «По мере пробуждения Солнца НАСА внимательно следит за космической погодой» . НАСА . Проверено 18 мая 2013 года .
  24. ^ "Развитие солнечного цикла" . www.swpc.noaa.gov . Центр прогнозов космической погоды NOAA / NWS . Дата обращения 6 июля 2015 .
  25. ^ «Ежемесячное сглаживание солнечных пятен SIDC» .
  26. ^ «Безупречные дни» .
  27. ^ «Что не так с Солнцем? (Ничего) дополнительная информация: Безупречные дни» . Архивировано из оригинального 14 июля 2008 года.
  28. ^ "Страница безупречных дней Соломона" .
  29. ^ Уилсон, Ричард С .; HS Хадсон (1991). «Светимость Солнца за полный солнечный цикл». Природа . 351 (6321): 42–4. Bibcode : 1991Natur.351 ... 42W . DOI : 10.1038 / 351042a0 . S2CID 4273483 . 
  30. ^ Виллсон RC, Gulkis S, M Janssen, Hudson HS, Chapman GA (февраль 1981). «Наблюдения за изменчивостью солнечной освещенности». Наука . 211 (4483): 700–2. Bibcode : 1981Sci ... 211..700W . DOI : 10.1126 / science.211.4483.700 . PMID 17776650 . 
  31. ^ «Самые мощные солнечные вспышки из когда-либо зарегистрированных» . Spaceweather.com .
  32. ^ «Экстремальные явления космической погоды» . Национальный центр геофизических данных . Проверено 17 ноября 2015 .
  33. ^ Вальдмайер М. , 1939, Астрон. Mitt. Цюрих, 14, 439
  34. ^ Ду, Жан-Ле; Ван, Хуа-Нин; Хэ, Сян-Тао (2006). «Связь амплитуды и периода солнечных циклов» . J. Astron. Astrophys . 6 (4): 489–494. Bibcode : 2006ChJAA ... 6..489D . DOI : 10.1088 / 1009-9271 / 6/4/12 . S2CID 73563204 . 
  35. ^ Сонетт, CP; Finney, SA; Бергер, А. (24 апреля 1990 г.). «Спектр радиоуглерода». Философские труды Королевского общества А . 330 (1615): 413–26. Bibcode : 1990RSPTA.330..413S . DOI : 10,1098 / rsta.1990.0022 . S2CID 123641430 . 
  36. ^ а б Браун, H; Christl, M; Рамсторф, S; Ганопольский, А; Mangini, A; Кубацки, C; Рот, К; Кромер, Б. (10 ноября 2005 г.). «Возможное солнечное происхождение 1470-летнего ледникового климатического цикла продемонстрировано в объединенной модели» (PDF) . Природа . 438 (7065): 208–11. Bibcode : 2005Natur.438..208B . DOI : 10,1038 / природа04121 . PMID 16281042 . S2CID 4346459 .   
  37. ^ Hathaway, Дэвид Х .; Уилсон, Роберт М. (2004). «Что говорят нам данные о солнечных пятнах о космическом климате» (PDF) . Солнечная физика . 224 (1–2): 5–19. Bibcode : 2004SoPh..224 .... 5H . DOI : 10.1007 / s11207-005-3996-8 . S2CID 55971262 . Архивировано из оригинального (PDF) 4 января 2006 года . Проверено 19 апреля 2007 года .  
  38. ^ Усоскин И.Г. (2017). «История солнечной активности на протяжении тысячелетий». Живые обзоры по солнечной физике . 14 (3): 3. arXiv : 0810.3972 . Bibcode : 2017LRSP ... 14 .... 3U . DOI : 10.1007 / s41116-017-0006-9 . S2CID 195340740 .  PDF Копировать
  39. ^ Локвуд М. (2013). «Реконструкция и прогноз вариаций открытого солнечного магнитного потока и межпланетных условий» . Живые обзоры по солнечной физике . 10 (4): 4. Bibcode : 2013LRSP ... 10 .... 4L . DOI : 10.12942 / lrsp-2013-4 . PDF Копировать
  40. ^ Owens MJ & Форсайт RJ (2013). «Магнитное поле гелиосферы» . Живые обзоры по солнечной физике . 10 (5): 5. arXiv : 1002.2934 . Bibcode : 2013LRSP ... 10 .... 5O . DOI : 10.12942 / lrsp-2013-5 . S2CID 122870891 . 
  41. ^ "Солнце и климат" (PDF) . Геологическая служба США . Информационный бюллетень 0095-00 . Проверено 17 ноября 2015 .
  42. ^ Васильев, СС; Дергачев, В.А. (2002). «~ 2400-летний цикл концентрации радиоуглерода в атмосфере: данные по биспектру 14 C за последние 8000 лет» . Annales Geophysicae . 20 (1): 115–20. Bibcode : 2002AnGeo..20..115V . DOI : 10,5194 / angeo-20-115-2002 .
  43. ^ Усоскин; и другие. (2016). «Солнечная активность в голоцене: цикл Гальштата и его последствия для великих минимумов и максимумов». Astron. Astrophys . 587 : A150. arXiv : 1602.02483 . Bibcode : 2016A & A ... 587A.150U . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201527295 . S2CID 55007495 . 
  44. ^ Скафетта, Никола ; Милани, Франко; Бьянкини, Антонио; Ортолани, Серджио (2016). «Об астрономическом происхождении колебаний Гальштата, обнаруженных в радиоуглеродных и климатических записях на протяжении голоцена». Обзоры наук о Земле . 162 : 24–43. arXiv : 1610.03096 . Bibcode : 2016ESRv..162 ... 24S . DOI : 10.1016 / j.earscirev.2016.09.004 . S2CID 119155024 . 
  45. ^ Xapsos, Массачусетс; Берк, EA (июль 2009 г.). «Свидетельство 6 000-летней периодичности восстановленных чисел солнечных пятен» . Солнечная физика . 257 (2): 363–9. Bibcode : 2009SoPh..257..363X . DOI : 10.1007 / s11207-009-9380-3 . S2CID 123078108 . 
  46. ^ Дэймон, Пол Э .; Йирикович, Джон Л. (31 марта 2006 г.). «Солнце как низкочастотный гармонический осциллятор» . Радиоуглерод . 34 (2): 199–205. DOI : 10,2458 / azu_js_rc.34.1450 . ISSN 0033-8222 . 
  47. ^ Дэймон, Пол Э. и Сонетт, Чарльз П., "Солнечные и земные компоненты атмосферного спектра вариаций C-14", In The Sun in Time, Vol. 1 , стр. 360–388, University of Arizona Press, Tucson AZ (1991). Аннотация (по состоянию на 16 июля 2015 г.)
  48. ^ см. таблицу в разделе «Солнечная изменчивость: изменение климата в результате изменений количества солнечной энергии, достигающей верхних слоев атмосферы» . Введение в четвертичную экологию . Архивировано из оригинала на 2005-03-20 . Проверено 16 июля 2015 .
  49. ^ Андерсон, Роджер У. (1982-08-20). «Долгая геоклиматическая запись из Перми». Журнал геофизических исследований . 87 (C9): 7285–7294. Bibcode : 1982JGR .... 87.7285A . DOI : 10.1029 / JC087iC09p07285 .
  50. ^ Wolfgang Глейсберг (1953). Die Häufigkeit der Sonnenflecken (на немецком языке). Берлин: Ахадеми Верлаг.
  51. ^ Potgeiter, M. (2013). «Солнечная модуляция космических лучей». Живые обзоры по солнечной физике . 10 (1): 3. arXiv : 1306.4421 . Bibcode : 2013LRSP ... 10 .... 3P . DOI : 10.12942 / lrsp-2013-3 . S2CID 56546254 . 
  52. ^ Соланки, Сами К .; Усоскин, Илья Г .; Кромер, Бернд; Шюсслер, Манфред; Пиво, Юрг (2004). «Необычная активность Солнца в последние десятилетия по сравнению с предыдущими 11000 лет» (PDF) . Природа . 431 (7012): 1084–7. Bibcode : 2004Natur.431.1084S . DOI : 10,1038 / природа02995 . PMID 15510145 . S2CID 4373732 .   
  53. ^ Мониторинг освещенности с помощью радиометра с активной полостью (ACRIM), мониторинг солнечной освещенности с 1978 года по настоящее время [ постоянная мертвая связь ] (спутниковые наблюдения общей солнечной освещенности); дата доступа 2012-02-03
  54. ^ Ричард С. Уилсон (2014-05-16). «ACRIM3 и база данных полного солнечного излучения» . Астрофизика и космическая наука . 352 (2): 341–352. Bibcode : 2014Ap и SS.352..341W . DOI : 10.1007 / s10509-014-1961-4 .
  55. ^ Уилсон, RC; и другие. (1981). «Наблюдения за изменчивостью солнечной освещенности». Наука . 211 (4483): 700–2. Bibcode : 1981Sci ... 211..700W . DOI : 10.1126 / science.211.4483.700 . PMID 17776650 . 
  56. ^ KL Yeo; и другие. (2014-09-23). «Реконструкция полной и спектральной солнечной освещенности с 1974 по 2013 годы на основе наблюдений KPVT, SoHO / MDI и SDO / HMI». Астрономия и астрофизика . 570 : A85. arXiv : 1408.1229 . Бибкод : 2014A & A ... 570A..85Y . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201423628 . S2CID 56424234 . 
  57. ^ Хей, Дж. Д; Победа, A.R; Туми, Р. Хардер, Дж. У (6 октября 2010 г.). «Влияние вариаций солнечного спектра на радиационное воздействие климата» (PDF) . Природа . 467 (7316): 696–9. Bibcode : 2010Natur.467..696H . DOI : 10,1038 / природа09426 . hdl : 10044/1/18858 . PMID 20930841 . S2CID 4320984 .   
  58. ^ Willson RC; Хадсон HS (1991). «Светимость Солнца за полный солнечный цикл». Природа . 351 (6321): 42–4. Bibcode : 1991Natur.351 ... 42W . DOI : 10.1038 / 351042a0 . S2CID 4273483 . 
  59. ^ Уилсон, Ричард С. (2014). «ACRIM3 и база данных полного солнечного излучения» . Астрофизика и космическая наука . 352 (2): 341–352. Bibcode : 2014Ap и SS.352..341W . DOI : 10.1007 / s10509-014-1961-4 .
  60. ^ Willson RC; Гулькис С .; Janssen M .; Hudson HS; Чепмен Г.А. (1981). «Наблюдения за изменчивостью солнечной освещенности». Наука . 211 (4483): 700–2. Bibcode : 1981Sci ... 211..700W . DOI : 10.1126 / science.211.4483.700 . PMID 17776650 . 
  61. ^ "График полной солнечной освещенности со страницы ACRIM" . Веб-страница проекта ACRIM . Проверено 17 ноября 2015 . Cite journal requires |journal= (help)
  62. ^ Willson RC; Мордвинов А.В. (2003). «Вековая тенденция полной солнечной радиации во время 21–23 циклов солнечной активности» . Geophys. Res. Lett . 30 (5): 1199. Bibcode : 2003GeoRL..30.1199W . DOI : 10.1029 / 2002GL016038 . S2CID 55755495 . 
  63. ^ Scafetta N .; Уилсон RC (2009). «Проблема ACRIM-зазора и тенденции TSI решена с использованием прокси-модели TSI поверхностного магнитного потока» . Geophys. Res. Lett . 36 (5): L05701. Bibcode : 2009GeoRL..36.5701S . DOI : 10.1029 / 2008GL036307 . S2CID 7160875 . 
  64. ^ Хей, JD (17 мая 1996). «Влияние солнечной изменчивости на климат». Наука . 272 (5264): 981–984. Bibcode : 1996Sci ... 272..981H . DOI : 10.1126 / science.272.5264.981 . PMID 8662582 . S2CID 140647147 .  
  65. ^ Нажатие KF (1987). «Современная солнечная радиоастрономия на сантиметровой длине волны: временная изменчивость потока 10,7 см». J. Geophys. Res . 92 (D1): 829–838. Bibcode : 1987JGR .... 92..829T . DOI : 10.1029 / JD092iD01p00829 .
  66. ^ «Влияние солнечного излучения 10,7 см на цифровую связь с расширенным спектром 2,4 ГГц». Новости НАРТЭ . 17 (3). Июль – октябрь 1999 г.
  67. ^ Тинсли, Брайан А .; Ю, Fangqun (2004). «Ионизация атмосферы и облака как связь между солнечной активностью и климатом» (PDF) . In Pap, Judit M .; Фокс, Питер (ред.). Солнечная изменчивость и ее влияние на климат . Серия геофизических монографий . 141 . Американский геофизический союз . С. 321–339. Bibcode : 2004GMS ... 141..321T . CiteSeerX 10.1.1.175.5237 . DOI : 10.1029 / 141GM22 . ISBN   978-0-87590-406-1.[ мертвая ссылка ] «Физический факультет Техасского университета в Далласе» . Архивировано из оригинала на 2015-08-15 . Проверено 10 августа 2015 .
  68. ^ «Эксперимент CERN CLOUD обеспечивает беспрецедентное понимание образования облаков» (пресс-релиз). ЦЕРН . 25 августа 2011 . Проверено 12 ноября +2016 .
  69. ^ Шавив, Нир J (2005). «О реакции климата на изменения потока космических лучей и радиационного бюджета» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 110 (A08105): A08105. arXiv : физика / 0409123 . Bibcode : 2005JGRA..110.8105S . DOI : 10.1029 / 2004JA010866 . S2CID 16364672 . Проверено 17 июня 2011 года .  
  70. ^ Svensmark, Хенрик (2007). «Космоклиматология: возникает новая теория» . Астрономия и геофизика . 48 (1): 1.18–1.24. Bibcode : 2007A & G .... 48a..18S . DOI : 10.1111 / j.1468-4004.2007.48118.x .
  71. ^ Свенсмарк, Хенрик (1998). «Влияние космических лучей на климат Земли» (PDF) . Письма с физическим обзором . 81 (22): 5027–5030. Bibcode : 1998PhRvL..81.5027S . CiteSeerX 10.1.1.522.585 . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.81.5027 . Проверено 17 июня 2011 года .  
  72. ^ Шавив, Нир J & Veizer, Ян (2003). "Небесный двигатель фанерозойского климата?" . Геологическое общество Америки . 13 (7): 4. DOI : 10,1130 / 1052-5173 (2003) 013 <0004: CDOPC> 2.0.CO; 2 .
  73. ^ Вс, B .; Брэдли, Р. (2002). «Солнечные влияния на космические лучи и образование облаков: переоценка» . Журнал геофизических исследований . 107 (D14): 4211. Bibcode : 2002JGRD..107.4211S . DOI : 10.1029 / 2001jd000560 .
  74. ^ Пирс, Дж .; Адамс, П. (2009). «Могут ли космические лучи влиять на ядра конденсации облаков, изменяя скорость образования новых частиц?» . Письма о геофизических исследованиях . 36 (9): 36. Bibcode : 2009GeoRL..36.9820P . DOI : 10.1029 / 2009gl037946 . S2CID 15704833 . 
  75. ^ Сноу-Кропла, E .; и другие. (Апрель 2011 г.). «Космические лучи, образование аэрозолей и ядра конденсации облаков: чувствительность к неопределенностям модели» . Химия и физика атмосферы . 11 (8): 4001. Bibcode : 2011ACP .... 11.4001S . DOI : 10,5194 / ACP-11-4001-2011 .
  76. ^ Эрлыкин, А .; и другие. (Август 2013 г.). «Обзор актуальности результатов« ОБЛАКА »и других недавних наблюдений для возможного воздействия космических лучей на земной климат». Метеорология и физика атмосферы . 121 (3): 137. arXiv : 1308.5067 . Bibcode : 2013MAP ... 121..137E . DOI : 10.1007 / s00703-013-0260-х . S2CID 118515392 . 
  77. ^ Sloan, T .; Вулфендейл, А. (июнь 2007 г.). «Космические лучи и глобальное потепление». 30-Я МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО КОСМИЧЕСКИМ ЛУЧАМ, Мерида, Мексика .
  78. ^ Halberg, F; Cornélissen, G; Оцука, К; Ватанабэ, Й; Катинас, GS; Burioka, N; Делюков А; Горго, Y; Чжао, Z (2000). «Кросс-спектрально когерентные ~ 10,5- и 21-летние биологические и физические циклы, магнитные бури и инфаркты миокарда» . Письма по нейроэндокринологии . 21 (3): 233–258. PMID 11455355 . Архивировано из оригинала на 2008-07-29. 
  79. ^ Заявление конференции по развитию консенсуса Солнечный свет, ультрафиолетовое излучение и кожа, NIH, 1989
  80. ^ a b Джоанна Д. Хей " Солнце и климат Земли ", Living Reviews in Solar Physics (дата обращения 31 января 2012 г.)
  81. ^ Варт, Спенсер (2003). «Меняющееся солнце, меняющийся климат?» . Открытие глобального потепления . Издательство Гарвардского университета. ISBN 978-0-674-01157-1. Проверено 17 апреля 2008 года .
  82. ^ Инесон С .; Scaife AA; Knight JR; Manners JC; Данстон, штат Нью-Джерси; Серый ЖЖ; Хей Д.Д. (9 октября 2011 г.). «Солнечное воздействие на зимнюю изменчивость климата в Северном полушарии» (PDF) . Природа Геонауки . 4 (11): 753–7. Bibcode : 2011NatGe ... 4..753I . DOI : 10.1038 / ngeo1282 . hdl : 10044/1/18859 .
  83. ^ Labitzke K .; Маттес К. (2003). «Одиннадцатилетние вариации солнечного цикла в атмосфере: наблюдения, механизмы и модели». Голоцен . 13 (3): 311–7. Bibcode : 2003Holoc..13..311L . DOI : 10.1191 / 0959683603hl623rp . S2CID 129100529 . 
  84. ^ Пабло Дж. Д. Мауас и Андреа П. Буччино. « Долгосрочная солнечная активность влияет на реки Южной Америки », стр. 5. Журнал атмосферной и солнечно-земной физики по космическому климату, март 2010 г. Дата обращения: 20 сентября 2014 г.
  85. ^ Zanchettin, D .; Рубино, А .; Traverso, P .; Томасино, М. (2008). «[Влияние изменений солнечной активности на гидрологические модели декад в северной Италии]» . Журнал геофизических исследований . 113 (D12): D12102. Bibcode : 2008JGRD..11312102Z . DOI : 10.1029 / 2007JD009157 . S2CID 54975234 . 
  86. ↑ CD Camp и KK Tung (2007). «Поверхностное потепление в результате солнечного цикла, выявленное с помощью составной проекции средней разности» . Письма о геофизических исследованиях . 34 (14): L14703. Bibcode : 2007GeoRL..3414703C . DOI : 10.1029 / 2007GL030207 . S2CID 16596423 . 
  87. ^ Активность солнечных пятен влияет на урожай New Scientist , 18 ноября 2004 г.
  88. ^ «Активность солнечных пятен может быть связана с осадками» , New Scientist , 8 ноября 2008 г., стр. 10.
  89. ^ Houghton, JT ; Ding, Y .; Григгс, диджей; Ногер М., ред. (2001). «6.11 Общее солнечное излучение - Рисунок 6.6: Глобальные среднегодовые радиационные воздействия (с 1750 г. по настоящее время)» . Изменение климата 2001: Рабочая группа I: Научная основа . Межправительственная группа экспертов по изменению климата . Проверено 15 апреля 2007 года .; см. также Четвертый оценочный отчет МГЭИК, в котором величина вариации солнечной освещенности была пересмотрена в сторону понижения, хотя свидетельства связи между солнечными вариациями и некоторыми аспектами климата увеличились за тот же период времени: оценочный отчет-4, рабочая группа 1, Глава 2 Архивировано 7 декабря 2013 г. в Wayback Machine.
  90. ^ Форстер, П., В. Рамасвами, П. Артаксо, Т. Бернтсен, Р. Беттс, Д.У. Фейи, Дж. Хейвуд, Дж. Лин, Д.К. Лоу, Г. Майхр, Дж. Нганга, Р. Принн, Г. Рага, М. Шульц и Р. Ван Дорланд (2007), «2.9.1 Неопределенности в радиационном воздействии» , в МГЭИК AR4 WG1 (ред.), Глава 2: Изменения в атмосферных составляющих и радиационное воздействие , ISBN 978-0-521-88009-1CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  91. ^ Molaverdikhani, Каран; Аджабширизаде, А. (2016). «Сложность реакции области взаимодействия Земли с атмосферой (SAIR) на солнечный поток на высоте 10,7 см, как видно из оценки пяти записей двухстрочных элементов (TLE) солнечного цикла». Успехи в космических исследованиях . 58 (6): 924–937. Bibcode : 2016AdSpR..58..924M . DOI : 10.1016 / j.asr.2016.05.035 .
  92. ^ Хейл, GE; Эллерман, Ф .; Николсон, SB; Радость, AH (1919). «Магнитная полярность солнечных пятен». Астрофизический журнал . 49 : 153. Bibcode : 1919ApJ .... 49..153H . DOI : 10.1086 / 142452 .
  93. ^ «Спутники НАСА фиксируют начало нового солнечного цикла» . PhysOrg . 4 января 2008 . Проверено 10 июля 2009 года .
  94. ^ "Солнце переворачивает магнитное поле" . CNN . 16 февраля 2001 года Архивировано из оригинала 15 ноября 2005 года . Проверено 11 июля 2009 года .http://www.cnn.com/2001/TECH/space/02/16/sun.flips/index.html
  95. ↑ Филлипс, Т. (15 февраля 2001 г.). «Солнце переворачивается» . НАСА . Архивировано из оригинала 4 ноября 2001 года . Проверено 11 июля 2009 года .
  96. ↑ Маршрут, Мэтью (20 октября 2016 г.). «Открытие циклов солнечной активности после окончания основной последовательности?». Письма в астрофизический журнал . 830 (2): 27. arXiv : 1609.07761 . Bibcode : 2016ApJ ... 830L..27R . DOI : 10.3847 / 2041-8205 / 830/2 / L27 . S2CID 119111063 . 
  97. ↑ Хосе Абреу; и другие. (2012). "Есть ли планетарное влияние на солнечную активность?" (PDF) . Астрономия и астрофизика . 548 : A88. Bibcode : 2012A & A ... 548A..88A . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201219997 .
  98. ^ С. Полуянов; И. Усоскин (2014). «Критический анализ гипотезы планетарного приливного воздействия на солнечную активность». Солнечная физика . 289 (6): 2333. arXiv : 1401.3547 . Bibcode : 2014SoPh..289.2333P . DOI : 10.1007 / s11207-014-0475-0 . S2CID 16188804 . 
  99. ^ Ф. Стефани; А. Гизеке; Т. Вейер (май 2019 г.). "Модель приливно-синхронизированного солнечного динамо". Солнечная физика . 294 (5): 60. arXiv : 1803.08692 . Bibcode : 2019SoPh..294 ... 60S . DOI : 10.1007 / s11207-019-1447-1 . S2CID 73609026 . 
  100. ^ К. Петровай (2019). «Прогноз солнечного цикла» . Живые обзоры по солнечной физике . 7 : 6. DOI : 10,12942 / lrsp-2010-6 . PMC 4841181 . PMID 27194963 .  
  101. ^ П. Бховмик; Д. Нанди (2018). «Предсказание силы и времени цикла 25 солнечных пятен позволяет выявить условия космической среды в десятилетнем масштабе» . Nature Communications . 9 (1): 5209. arXiv : 1909.04537 . Bibcode : 2018NatCo ... 9.5209B . DOI : 10.1038 / s41467-018-07690-0 . PMC 6283837 . PMID 30523260 .  

Общие ссылки [ править ]

  • Хэтэуэй, Дэвид (2015). «Солнечный цикл» . Живые обзоры по солнечной физике . 12 (1): 4. arXiv : 1502.07020 . Bibcode : 2015LRSP ... 12 .... 4H . DOI : 10.1007 / lrsp-2015-4 . PMC  4841188 . PMID  27194958 .
  • Усоскин, Илья (2017). «История солнечной активности на протяжении тысячелетий». Живые обзоры по солнечной физике . 14 : 3. arXiv : 0810.3972 . Bibcode : 2017LRSP ... 14 .... 3U . DOI : 10.1007 / s41116-017-0006-9 . S2CID  195340740 .
  • Уилсон, Ричард С .; HS Хадсон (1991). «Светимость Солнца за полный солнечный цикл». Природа . 351 (6321): 42–4. Bibcode : 1991Natur.351 ... 42W . DOI : 10.1038 / 351042a0 . S2CID  4273483 .
  • Фукал, Питер; и другие. (1977). «Влияние солнечных пятен и факелов на солнечную постоянную». Астрофизический журнал . 215 : 952. Bibcode : 1977ApJ ... 215..952F . DOI : 10.1086 / 155431 .
  • Джимбовски, Вашингтон; PR Goode; Дж. Скоу (2001). «Солнце сжимается с увеличением магнитной активности?». Астрофизический журнал . 553 (2): 897–904. arXiv : astro-ph / 0101473 . Bibcode : 2001ApJ ... 553..897D . DOI : 10.1086 / 320976 . S2CID  18375710 .
  • Стетсон, HT (1937). Пятна и их последствия . Нью-Йорк: Макгроу Хилл.
  • Яскелл, Стивен Хейвуд (31 декабря 2012 г.). Великие фазы Солнца: случай механизма, ответственного за протяженные солнечные минимумы и максимумы . Издательство Trafford Publishing. ISBN 978-1-4669-6300-9.

Внешние ссылки [ править ]

  • NOAA / NESDIS / NGDC (2002) Солнечная изменчивость, влияющая на Землю NOAA CD-ROM NGDC-05/01. Этот компакт-диск содержит более 100 солнечно-земных и связанных с ними глобальных баз данных за период до апреля 1990 года.
  • Соланки, СК; Флигге, М. (2001). «Долговременные изменения солнечной освещенности». В Уилсоне, А. (ред.). Материалы 1-й Евроконференции по солнечной и космической погоде, 25–29 сентября 2000 г., Санта-Крус-де-Тенерифе, Тенерифе, Испания . Солнечный цикл и земной климат . 463 . Отдел публикаций ЕКА. С. 51–60. Bibcode : 2000ESASP.463 ... 51S . ISBN 978-9290926931. ESA SP-463.
  • Wu, CJ; Кривова, Н .; Соланки, СК; Усоскин, И.Г. (2018). «Реконструкция полной и спектральной освещенности Солнца за последние 9000 лет». Астрономия и астрофизика . 620 : A120. arXiv : 1811.03464 . Bibcode : 2018A&A ... 620A.120W . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201832956 . S2CID  118843780 .
  • Последние данные об общей солнечной радиации обновляются каждый понедельник.
  • N0NBH Солнечные данные и инструменты
  • Спутниковые наблюдения полной солнечной радиации
  • SolarCycle24.com
  • Физика Солнца веб - страницы в НАСА «s Marshall Space Flight Center
  • Научные обзоры: Влияют ли вариации солнечного цикла на нашу климатическую систему? . Дэвид Ринд, НАСА GISS , январь 2009 г.
  • Общественный просветительский проект Йохко
  • Стэнфордский солнечный центр
  • Космос НАСА
  • Окна во Вселенную: Солнце
  • Веб-сайт SOHO
  • Веб-сайт TRACE
  • Центр анализа данных солнечного влияния
  • Анимированное объяснение влияния солнечного цикла на солнечные пятна в фотосфере (Университет Южного Уэльса)
  • Обновление солнечного цикла: Твин Пикс? . 2013.
  • SunSpotWatch.com (с 1999 г.)