Солнечная цикличность

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
График среднегодовых чисел Вольфа за последние три века. Виден 11-летний цикл и менее выраженный вековой.

Солнечная цикличность — периодические изменения в солнечной активности. Наиболее известен и лучше всего изучен солнечный цикл с длительностью около 11 лет («цикл Швабе»). Иногда, в узком смысле, под солнечным циклом понимают именно 11-летний цикл солнечной активности.

Выделяют также удвоенный цикл Швабе длиной около 22 лет (так называемый «цикл Хейла»), имея в виду, что состояние глобального магнитного поля Солнца возвращается к исходному через два полных 11-летних цикла.

В поведении солнечной активности имеются также гораздо менее выраженные циклы большей длительности: например, «цикл Гляйсберга» с периодом около одного века, а также сверхдлинные циклы длиной в несколько тысяч лет.

11-летний цикл[править | править вики-текст]

11-летний цикл («цикл Швабе» или «цикл Швабе-Вольфа») является наиболее заметно выраженным циклом солнечной активности. Соответственно, утверждение о наличии 11-летней цикличности в солнечной активности иногда называют «законом Швабе-Вольфа».

На примерно десятилетнюю периодичность в увеличении и уменьшении количества солнечных пятен на Солнце впервые обратил внимание в первой половине XIX века немецкий астроном Г. Швабе,[1] а затем — Р. Вольф. «Одиннадцатилетним» цикл называют условно: его длина за XVIII—XX века менялась от 7 до 17 лет, а в XX веке в среднем была ближе к 10,5 годам.

Этот цикл характеризуется довольно быстрым (в среднем примерно за 4 года) увеличением числа солнечных пятен, а также других проявлениями солнечной активности, и последующим, более медленным (около 7 лет), его уменьшением. В ходе цикла наблюдаются и другие периодические изменения, например — постепенное сдвижение зоны образования солнечных пятен к экватору («закон Шпёрера»).

Для объяснения подобной периодичности в возникновении пятен обычно используется теория солнечного динамо.

Хотя для определения уровня солнечной активности можно использовать различные индексы, чаще всего для этого применяют усреднённое за год число Вольфа. Определённые с помощью этого индекса 11-летние циклы условно нумеруются начиная с 1755 года. 24-й цикл солнечной активности начался в январе 2008 года[2] (по другим оценкам — в декабре 2008[3] или январе 2009 года[4]).

Годы минимумов и максимумов последних 11-летних циклов
Номер Минимум Максимум Номер Минимум Максимум
1 1755 1761 13 1889 1893
2 1766 1769 14 1901 1905
3 1775 1778 15 1913 1917
4 1784 1787 16 1923 1928
5 1798 1804 17 1933 1937
6 1810 1816 18 1944 1947
7 1823 1830 19 1954 1957
8 1833 1837 20 1964 1968
9 1843 1848 21 1976 1979
10 1856 1860 22 1986 1989
11 1867 1870 23 1996 2000
12 1878 1883 24 2008

Другие наблюдаемые циклы[править | править вики-текст]

22-летний цикл[править | править вики-текст]

22-летний цикл («цикл Хейла») является, в сущности, удвоенным циклом Швабе. Он был открыт после того, как в начале XX века была понята связь между солнечными пятнами и магнитными полями Солнца. При этом оказалось, что за один цикл пятенной активности общее магнитное поле Солнца меняет знак: если в минимуме одного цикла Швабе фоновые магнитные поля преимущественно положительны вблизи одного из полюсов Солнца и отрицательны — вблизи другого, то примерно через 11 лет картина меняется на противоположную. Каждые 11 лет меняется и характерное расположение магнитных полярностей в группах солнечных пятен. Таким образом, для того, чтобы общее магнитное поле Солнца вернулось к своему исходному состоянию, должно пройти два цикла Швабе, то есть около 22 лет.

Вековые циклы[править | править вики-текст]

Вековые циклы активности Солнца по радиоуглеродым данным.

Вековой цикл солнечной активности («цикл Гляйсберга») имеет длину около 70—100 лет и проявляется в модуляциях 11-летних цикла. Последний максимум векового цикла наблюдался в середине XX века (вблизи 19-го 11-летнего цикла), последующий должен прийтись примерно на середину XXI века.

Наблюдается также двухвековой цикл («цикл Зюсса» или «цикл де Врие»), в качестве минимумов которого можно рассматривать происходящие примерно раз в 200 лет устойчивые снижения солнечной активности, длящиеся многие десятки лет (так называемые глобальные минимумы солнечной активности) — минимум Маундера (1645—1715), минимум Шпёрера (1450—1540), минимум Вольфа (1280—1340) и другие.

Тысячелетние циклы[править | править вики-текст]

Солнечный цикл Холлстатта с периодом 2 300 лет по данным радиоуглеродного анализа.

Радиоуглеродный анализ указывает также на существование циклов с периодом около 2300 лет («цикла Холлстатта»)[5][6] и более.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Schwabe H. Sonnenbeobachtungen im Jahre 1843 // Astronomische Nachrichten. — 1844. — Vol. 21. — С. 233.
  2. Dr. Tony Phillips. Solar Cycle 24 Begins, NASA (10 января 2008). Проверено 29 мая 2010.
  3. Phillip Chamberlin, William Dean Pesnell, Barbara Thompson The Solar Dynamics Laboratory. — Springer, 2012. — С. 4.
  4. Обзор ИЗМИРАН за 7 февраля 2010 года
  5. The Sun and Climate, USGS: science for a changing world
  6. The ~2400-year cycle in atmospheric radiocarbon concentration: bispectrum of 14C data over the last 8000 years, S. S. Vasiliev & V. A. Dergachev, Annales Geophysicae (2002) 20: 115—120 (C) European Geophysical Society 2002

См. также[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Наговицын Ю. А. Глобальная активность Солнца на длительных временах // Астрофизический бюллетень. — 2008. — № 1. — С. 45-58.
  • Витинский Ю. И., Копецкий М., Куклин Г. В. Статистика пятнообразовательной деятельности Солнца. — М.: Наука, 1986.
  • Прист Э. Р. Солнечная магнитогидродинамика. — М.: Мир, 1985.
  • Дергачёв В. А. Радиоуглеродный хронометр // Природа. — 1994. — № 1. — С. 3-15.

Ссылки[править | править вики-текст]