stringtranslate.com

Солнечный цикл

Линейный график, показывающий историческое количество солнечных пятен, минимумы Маундера и Далтона и современный максимум.
400-летняя история солнечных пятен, включая минимум Маундера
«Прогноз для 24-го солнечного цикла дал максимальное сглаженное число солнечных пятен около 69 в конце лета 2013 года. Сглаженное число солнечных пятен достигло 68,9 в августе 2013 года, поэтому официальный максимум был как минимум таким же высоким. Сглаженное число солнечных пятен снова выросло в этом направлении. второй пик за последние пять месяцев 2016 г. и превысил 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 первого. более пяти лет в 24-м цикле. Предсказанный и наблюдаемый размер сделал этот цикл солнечных пятен наименьшим со времен 14-го цикла, максимум которого составлял 64,2 в феврале 1906 года». [1]

Солнечный цикл , также известный как цикл солнечной магнитной активности , цикл солнечных пятен или цикл Швабе , представляет собой почти периодическое 11-летнее изменение активности Солнца , измеряемое с точки зрения изменений количества наблюдаемых солнечных пятен на поверхности Солнца . В течение периода солнечного цикла уровни солнечной радиации и выброса солнечного материала, количество и размер солнечных пятен , солнечных вспышек и корональных петель демонстрируют синхронизированные колебания от периода минимальной активности к периоду максимальной активности . до периода минимальной активности.

Магнитное поле Солнца меняется во время каждого солнечного цикла, при этом переворот происходит, когда солнечный цикл близок к своему максимуму. После двух солнечных циклов магнитное поле Солнца возвращается в исходное состояние, завершая так называемый цикл Хейла .

Этот цикл наблюдался на протяжении веков по изменениям внешнего вида Солнца и земным явлениям, таким как полярное сияние , но не был четко идентифицирован до 1843 года. Солнечная активность, обусловленная как солнечным циклом, так и переходными апериодическими процессами, управляет средой межпланетного пространства , создавая космическая погода и воздействие на космические и наземные технологии, а также на атмосферу Земли, а также, возможно, колебания климата в масштабах столетий и дольше.

Понимание и предсказание солнечного цикла остается одной из важнейших задач астрофизики, имеющей серьезные последствия для космической науки и понимания магнитогидродинамических явлений в других частях Вселенной.

Текущий научный консенсус по вопросу изменения климата заключается в том, что изменения солнечной активности играют лишь незначительную роль в глобальном изменении климата , [2] поскольку измеренная величина недавних изменений солнечной активности намного меньше, чем воздействие парниковых газов. [3]

Эволюция магнетизма на Солнце.

Определение

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

История наблюдений

Идея циклического солнечного цикла была впервые выдвинута Кристианом Хорребоу на основе его регулярных наблюдений солнечных пятен , сделанных между 1761 и 1776 годами в обсерватории Рундетаарн в Копенгагене , Дания . В 1775 году Хорребоу отметил, что «по прошествии определенного количества лет внешний вид Солнца повторяется в зависимости от количества и размера пятен». [4] Однако солнечный цикл не мог быть четко идентифицирован до 1843 года, когда Сэмюэль Генрих Швабе заметил периодические изменения в среднем количестве солнечных пятен после 17 лет солнечных наблюдений. [5] Швабе продолжал наблюдать цикл солнечных пятен еще 23 года, до 1867 года. В 1852 году Рудольф Вольф определил, что первый пронумерованный солнечный цикл начался в феврале 1755 года на основе наблюдений Швабе и других. [6] Вольф также создал стандартный индекс количества солнечных пятен, число Вольфа , который продолжает использоваться и сегодня.

Между 1645 и 1715 годами наблюдалось и регистрировалось очень мало солнечных пятен. Впервые это было отмечено Густавом Шперером и позже названо минимумом Маундера в честь жены и мужа Анни С.Д. Маундер и Эдварда Вальтера Маундера , которые тщательно исследовали этот своеобразный интервал. [7]

Во второй половине XIX века Ричард Кэррингтон и Шперер независимо друг от друга отметили явления солнечных пятен, появляющихся на разных гелиографических широтах в разные периоды цикла. (См. закон Сперера .) Альфред Харрисон Джой позже описал, как величина, при которой солнечные пятна «наклонены» — при этом ведущее пятно (пятна) находится ближе к экватору, чем замыкающее пятно (пятна) — растет с широтой этих регионов. . (См. закон Джоя .)

Физическая основа цикла была объяснена 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 выявили ряд закономерностей, которые впоследствии стали известны как закон Хейла :

Наблюдения Хейла показали, что полный магнитный цикл, который позже будет называться циклом Хейла, 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 цикла Хейла обычно не идентичны: 11-летние циклы обычно чередуются между более высокими и меньшими суммами чисел солнечных пятен Вольфа (правило Гневышева-Ола ). [8]

В 1961 году группа отца и сына Гарольда и Горация Бэбкоков установила, что солнечный цикл — это пространственно-временной магнитный процесс, разворачивающийся на Солнце в целом. Они заметили, что поверхность Солнца намагничена за пределами солнечных пятен, что это (более слабое) магнитное поле должно сначала упорядочить диполь и что этот диполь претерпевает смену полярности с тем же периодом, что и цикл солнечных пятен. Модель Бэбкока Горация описала колебательное магнитное поле Солнца как имеющее квазистационарную периодичность в 22 года. [5] [9] Он охватывал колебательный обмен энергией между тороидальными и полоидальными компонентами солнечного магнитного поля.

История цикла

Реконструкция солнечной активности за 11 400 лет.

Число солнечных пятен за последние 11 400 лет было реконструировано с использованием соотношений изотопов углерода-14 . Уровень солнечной активности, начавшийся в 1940-х годах, является исключительным – последний период подобной величины произошел около 9000 лет назад (в теплый бореальный период ). [10] [11] [12] Солнце находилось на таком же высоком уровне магнитной активности только ~ 10% из последних 11 400 лет. Почти все предыдущие периоды высокой активности были короче нынешнего эпизода. [11] Ископаемые данные свидетельствуют о том, что солнечный цикл был стабильным в течение, по крайней мере, последних 700 миллионов лет. Например, продолжительность цикла в ранней перми оценивается в 10,62 года [13] и аналогично в неопротерозое . [14] [15]

События солнечной активности, зафиксированные радиоуглеродом. Текущий период справа. Значения с 1900 года не показаны.

До 2009 года считалось, что 28 циклов охватывали 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 состоять из двух циклов. [17] [18] Если это так, то средняя продолжительность составит всего около 10,7 лет. Поскольку наблюдения начинались с циклов продолжительностью от 9 до 14 лет, и если цикл 1784–1799 годов является двойным, то длина одного из двух составляющих циклов должна была быть менее 8 лет. Также происходят значительные изменения амплитуды.

Существует несколько списков предполагаемых исторических «больших минимумов» солнечной активности. [10] [19]

Последние циклы

Цикл 25

25-й солнечный цикл начался в декабре 2019 года. [20] Для 25-го солнечного цикла [21] было сделано несколько прогнозов на основе различных методов, от очень слабой до сильной величины. Основанное на физике предсказание, основанное на данных моделей солнечного динамо и переноса солнечного поверхностного потока, выполненных Бхоумиком и Нанди (2018), по-видимому, правильно предсказало силу солнечного полярного поля в текущих минимумах и предсказывает слабую, но немаловажную солнечную энергию. 25-й цикл аналогичен 24-му циклу или немного сильнее его. [22] Примечательно, что они исключают возможность перехода 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. [23] Группа, организованная Центром прогнозирования космической погоды NOAA (SWPC) и НАСА , на основе опубликованных прогнозов 25-го солнечного цикла, пришла к выводу, что солнечный цикл 25-й цикл будет очень похож на 24-й цикл солнечной активности. Они ожидают, что минимум солнечного цикла перед 25-м циклом будет продолжительным и глубоким, точно так же, как минимум, который предшествовал 24-му циклу. Они ожидают, что максимум солнечной активности произойдет между 2023 и 2026 годами с диапазоном солнечных пятен от 95 до 130, исходя из пересмотренного числа солнечных пятен.

Цикл 24

24-й солнечный цикл начался 4 января 2008 года, [24] с минимальной активностью до начала 2010 года. [25] [26] Цикл характеризовался «двухпиковым» солнечным максимумом . Первый пик достиг 99 в 2011 году, а второй в начале 2014 года — 101. [27] Цикл 24 завершился в декабре 2019 года через 11,0 лет. [20]

Цикл 23

23-й солнечный цикл длился 11,6 лет, начиная с мая 1996 г. и заканчивая январем 2008 г. Максимальное сглаженное число солнечных пятен (месячное число солнечных пятен, усредненное за двенадцатимесячный период), наблюдавшееся в течение солнечного цикла, составило 120,8 (март 2000 г.), а минимальное было 1,7. [28] В течение этого цикла в общей сложности 805 дней не было солнечных пятен. [29] [30] [31]

Явления

Поскольку солнечный цикл отражает магнитную активность, за солнечным циклом следуют различные магнитные солнечные явления, включая солнечные пятна, факелы / пляжи, сети и выбросы корональной массы.

Солнечные пятна

Рисунок солнечного пятна в Хрониках Джона Вустера , ок. 1100. [32]

Видимая поверхность Солнца, фотосфера, излучает более активно, когда на нем больше солнечных пятен. Спутниковый мониторинг солнечной светимости выявил прямую связь между солнечным циклом и светимостью с размахом амплитуды около 0,1%. [33] Яркость уменьшается на целых 0,3% в течение 10 дней, когда большие группы солнечных пятен вращаются поперек обзора Земли, и увеличивается на целых 0,05% на срок до 6 месяцев из-за факелов , связанных с большими группами солнечных пятен. [34]

Наилучшая информация сегодня поступает от SOHO (совместный проект Европейского космического агентства и НАСА ), например, магнитограмма MDI, где можно увидеть солнечное «поверхностное» магнитное поле .

С началом каждого цикла солнечные пятна появляются в средних широтах, а затем движутся все ближе и ближе к экватору, пока не будет достигнут солнечный минимум. Эту закономерность лучше всего визуализировать в виде так называемой диаграммы-бабочки. Изображения Солнца разбиваются на широтные полосы и рассчитывается среднемесячная дробная поверхность солнечных пятен. Это отображается вертикально в виде цветной полосы, и процесс повторяется месяц за месяцем для создания этой диаграммы временного ряда.

Эта версия диаграммы бабочки солнечных пятен была построена солнечной группой в Центре космических полетов имени Маршалла НАСА. Новейшую версию можно найти на сайте Solarcyclescience.com.

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

Диаграмма зависимости времени от солнечной широты радиальной составляющей магнитного поля Солнца, усредненной за последовательное вращение Солнца. «Бабочка» на солнечных пятнах хорошо видна на низких широтах. Диаграмма, построенная солнечной группой в Центре космических полетов имени Маршалла НАСА. Новейшую версию можно найти на сайте Solarcyclescience.com.

Факелы и пляж

Эволюция площади солнечного пляжа с течением времени

Факелы – это яркие магнитные образования на фотосфере. Они простираются в хромосферу, где их называют пляжами. Эволюцию площадей пляжей обычно отслеживают по солнечным наблюдениям в линии К Ca II (393,37 нм). [35] Площадь факелов и пляжей меняется синхронно с солнечным циклом, и их больше, чем солнечных пятен, примерно на порядок. [36] Они демонстрируют нелинейную связь с солнечными пятнами. [37] Регионы пляжей также связаны с сильными магнитными полями на солнечной поверхности. [38] [39]

Солнечные вспышки и корональные выбросы 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-машины в недрах Солнца. По причинам, еще не выясненным подробно, иногда эти структуры теряют стабильность, что приводит к солнечным вспышкам и корональным выбросам массы (КВМ). Вспышки представляют собой резкий выброс энергии (в основном в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах), который может сопровождаться или не сопровождаться корональным выбросом массы, который состоит из выброса энергичных частиц (в первую очередь ионизированного водорода) в межпланетное пространство. Вспышки и КВМ вызваны внезапным локализованным высвобождением магнитной энергии, которая вызывает выброс ультрафиолетового и рентгеновского излучения, а также энергичных частиц. Эти извержения могут оказать существенное влияние на верхние слои атмосферы и космическую среду Земли и являются основными движущими силами того, что сейчас называется космической погодой . Следовательно, возникновение как геомагнитных бурь [40], так и событий солнечных энергетических частиц [41] демонстрирует сильную вариацию солнечного цикла, достигающую максимума вблизи максимума солнечных пятен.

Частота возникновения корональных выбросов массы и вспышек сильно модулируется циклом. Вспышки любого размера происходят примерно в 50 раз чаще в максимуме солнечной активности, чем в минимуме. Крупные выбросы корональной массы происходят в среднем несколько раз в день в максимуме солнечной активности и до одного раз в несколько дней в минимуме солнечной активности. Размер самих этих событий не сильно зависит от фазы солнечного цикла. В качестве примера можно привести три крупные вспышки X-класса, произошедшие в декабре 2006 г., очень близко к солнечному минимуму; Вспышка X9.0 5 декабря считается одной из самых ярких за всю историю наблюдений. [42]

Узоры

Обзор трех солнечных циклов показывает взаимосвязь между солнечным циклом, галактическими космическими лучами и состоянием околокосмической среды Земли. [43]

Наряду с примерно 11-летним циклом солнечных пятен было высказано предположение о ряде дополнительных закономерностей и циклов. [8]

Эффект Вальдмайера

Эффект Вальдмайера описывает наблюдение, согласно которому максимальные амплитуды солнечных циклов обратно пропорциональны времени между их солнечными минимумами и максимумами. Следовательно, циклам с более высокими максимальными амплитудами, как правило, требуется меньше времени для достижения своих максимумов, чем циклам с меньшими амплитудами. [44] Этот эффект был назван в честь Макса Вальдмайера , который впервые его описал. [45]

Правило Гневышева–Оля

Правило Гневышева – Ола описывает тенденцию суммы числа Вольфа за нечетный солнечный цикл превышать сумму числа Вольфа за предыдущий четный цикл. [8]

Цикл Глейсберга

Цикл Глейсберга описывает амплитудную модуляцию солнечных циклов с периодом около 70–100 лет, или семь или восемь солнечных циклов. Он был назван в честь Вольфганга Гляйсберга. [8] [46] [47] [48]

Связанные с этим столетние вариации магнитных полей в короне и гелиосфере были обнаружены с использованием космогенных изотопов углерода-14 и бериллия-10, хранящихся в земных резервуарах, таких как ледниковые щиты и годичные кольца [49] , а также с помощью исторических наблюдений за активностью геомагнитных бурь , которые соединяют временной разрыв между окончанием использования данных космогенных изотопов и началом современных спутниковых данных. [50]

Эти вариации были успешно воспроизведены с использованием моделей, которые используют уравнения непрерывности магнитного потока и наблюдаемое число солнечных пятен для количественной оценки появления магнитного потока из верхней части солнечной атмосферы в гелиосферу , [ 51] показывая, что наблюдения солнечных пятен, геомагнитная активность и космогенные изотопы предлагают конвергентное понимание изменений солнечной активности.

Цикл Зюсса

Цикл Зюсса , или цикл де Фриза , представляет собой цикл, присутствующий в радиоуглеродных аналогах солнечной активности, с периодом около 210 лет. Он был назван в честь Ганса Эдуарда Зюсса и Хесселя де Фриза . [47] Несмотря на то, что расчетные темпы производства радиоизотопов хорошо коррелируют с 400-летней записью солнечных пятен, в самой 400-летней записи солнечных пятен мало свидетельств существования цикла Зюсса. [8]

Другие предполагаемые циклы

2300-летние гальштатские циклы солнечной активности.

Была предложена периодичность солнечной активности с периодами, превышающими солнечный цикл, около 11 (22) лет, в том числе:

Последствия

Солнечная

Циклы активности 21, 22 и 23 видны по индексу числа солнечных пятен, TSI, радиопотоку 10,7 см и индексу вспышек. Вертикальные масштабы для каждой величины были скорректированы, чтобы обеспечить возможность наложения на ту же вертикальную ось, что и TSI. Временные изменения всех величин строго синхронизированы по фазе, но степень корреляции амплитуд в некоторой степени варьируется.

Поверхностный магнетизм

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

Диполярный компонент солнечного магнитного поля меняет полярность во время солнечного максимума и достигает максимальной силы в солнечный минимум.

Космос

Космический корабль

КВМ ( корональные выбросы массы ) производят поток излучения протонов высокой энергии , иногда известный как солнечные космические лучи. Они могут вызвать радиационное повреждение электроники и солнечных элементов на спутниках . События солнечных протонов также могут вызывать единичные сбои в работе электроники (SEU); в то же время уменьшение потока галактического космического излучения в период солнечного максимума уменьшает высокоэнергетическую составляющую потока частиц.

Излучение CME опасно для астронавтов , выполняющих космическую миссию, которые находятся за пределами защиты, создаваемой магнитным полем Земли . Поэтому проекты будущих миссий ( например , миссии на Марс ) включают защищенное от радиации «штормовое укрытие», куда астронавты могут укрыться во время такого события.

Глейсберг разработал метод прогнозирования CME, основанный на последовательных циклах. [59]

Повышенное излучение во время солнечного максимума расширяет оболочку земной атмосферы, вызывая более быстрое возвращение низкоорбитального космического мусора .

Поток галактических космических лучей

Расширение солнечных выбросов наружу в межпланетное пространство обеспечивает повышенную плотность плазмы, которая эффективно рассеивает высокоэнергетические космические лучи , попадающие 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 антикоррелирует с общим уровнем солнечной активности. [60] Эта антикорреляция четко обнаруживается при измерениях потока космических лучей на поверхности Земли.

Некоторые космические лучи высокой энергии, попадающие в атмосферу Земли, достаточно сильно сталкиваются с молекулярными составляющими атмосферы, что иногда вызывают реакции ядерного расщепления . Продукты деления включают такие радионуклиды, как 14 C и 10 Be , которые оседают на поверхности Земли. Их концентрацию можно измерить в стволах деревьев или ледяных кернах, что позволит реконструировать уровни солнечной активности в далеком прошлом. [61] 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 подавления активности различной продолжительности случались неоднократно в течение этого периода времени. [ нужна цитата ]

Атмосферный

Солнечное излучение

Полное солнечное излучение (TSI) — это количество солнечной радиационной энергии, падающей на верхние слои атмосферы Земли. Вариации TSI были необнаружимы до тех пор, пока в конце 1978 года не начались спутниковые наблюдения. С 1970-х годов на спутниках была запущена серия радиометров . [62] Измерения TSI варьировались от 1355 до 1375 Вт/м 2 на более чем десяти спутниках. Один из спутников ACRIMSAT был запущен группой ACRIM. Спорный «разрыв ACRIM» между непересекающимися спутниками ACRIM в 1989–1991 годах был интерполирован группой ACRIM в составной показатель, показывающий рост на +0,037% за десятилетие. Другой ряд, основанный на данных ACRIM, подготовлен группой PMOD и показывает тенденцию к снижению -0,008% / десятилетие. [63] Эта разница в 0,045% за десятилетие может повлиять на климатические модели. Однако реконструированное общее солнечное излучение с помощью моделей отдает предпочтение серии PMOD, тем самым решая проблему разрыва ACRIM. [64] [65]

Солнечное излучение систематически меняется в течение цикла [66] как по общему излучению, так и по его относительным компонентам (УФ по сравнению с видимыми и другими частотами). Солнечная светимость примерно на 0,07 процента ярче во время солнечного максимума в середине цикла, чем в конце солнечного минимума. Фотосферный магнетизм, по-видимому, является основной причиной (96%) изменений TSI в 1996–2013 годах. [67] Соотношение ультрафиолетового и видимого света варьируется. [68]

TSI изменяется синфазно с циклом солнечной магнитной активности [69] с амплитудой около 0,1% около среднего значения около 1361,5 Вт/м 2 [70] (« солнечная постоянная »). Вариации в среднем до -0,3% вызваны большими группами солнечных пятен, а +0,05% - крупными факелами и яркой сетью на 7-10-дневном временном масштабе [71] (см. график изменений TSI). [72] Вариации TSI спутниковой эпохи демонстрируют небольшие, но заметные тенденции. [73] [74]

TSI выше в максимуме солнечной активности, хотя солнечные 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. В совокупности они компенсируют дефицит освещенности, связанный с более холодными, но менее многочисленными солнечными пятнами. [75] Основной движущей силой изменений TSI во временных масштабах вращения Солнца и солнечного цикла является различное фотосферное покрытие этих радиационно активных солнечных магнитных структур. [76]

Энергетические изменения УФ-излучения, связанные с образованием и потерей озона , оказывают атмосферное воздействие. Уровень атмосферного давления 30 гПа менял высоту синхронно с солнечной активностью в течение 20–23 солнечных циклов. Увеличение УФ-излучения привело к увеличению производства озона, что привело к нагреву стратосферы и смещению к полюсам стратосферных и тропосферных ветровых систем. [77]

Коротковолновое излучение

Солнечный цикл: монтаж изображений Yohkoh SXT за десять лет, демонстрирующий изменение солнечной активности в течение солнечного цикла с 30 августа 1991 г. по 6 сентября 2001 г. Фото: миссия ISAS в Йоко ( Япония) и НАСА (США).

При температуре 5870 К фотосфера излучает часть излучения в крайнем ультрафиолете (EUV) и выше. Однако более горячие верхние слои атмосферы Солнца ( хромосфера и корона ) излучают больше коротковолнового излучения. Поскольку верхняя атмосфера неоднородна и содержит значительную магнитную структуру, поток солнечного ультрафиолета (УФ), EUV и рентгеновского излучения заметно меняется в течение цикла.

Фотомонтаж слева иллюстрирует это изменение мягкого рентгеновского излучения , наблюдаемого японским спутником Yohkoh с 30 августа 1991 года, на пике 22-го цикла, до 6 сентября 2001 года, на пике 23-го цикла. циклические вариации наблюдаются в потоке солнечного УФ- или EUV-излучения, как это наблюдают, например, спутники SOHO или TRACE .

Несмотря на то, что на долю солнечной радиации приходится лишь незначительная часть общей солнечной радиации, воздействие солнечного УФ, ЭУФ и рентгеновского излучения на верхние слои атмосферы Земли является глубоким. Поток солнечного УФ-излучения является основным фактором химии стратосферы , а увеличение ионизирующего излучения существенно влияет на температуру и электропроводность , на которую влияет ионосфера .

Солнечный радиопоток

Излучение Солнца на сантиметровой (радио) длине волны обусловлено главным образом корональной плазмой, захваченной в магнитных полях, перекрывающих активные области. [78] Индекс F10.7 является мерой потока солнечного радиоизлучения на единицу частоты на длине волны 10,7 см, вблизи пика наблюдаемого солнечного радиоизлучения. F10.7 часто выражается в единицах SFU или солнечном потоке (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 средние волны и низкие частоты ОВЧ также влияют. Высокие уровни активности солнечных пятен приводят к улучшению распространения сигнала в более высоких диапазонах частот, хотя они также увеличивают уровни солнечного шума и ионосферных возмущений. Эти эффекты вызваны воздействием повышенного уровня солнечной радиации на ионосферу .

Солнечный поток шириной 10,7 см может помешать наземной связи «точка-точка». [79]

Облака

Предположения о влиянии изменений космических лучей в течение цикла потенциально включают:

Более поздние работы показали, что образование облаков с помощью космических лучей не может быть объяснено зарождением частиц. Результаты ускорителя не смогли произвести достаточное количество и достаточно крупных частиц, чтобы привести к образованию облаков; [88] [89] сюда входят наблюдения после крупной солнечной бури. [90] Наблюдения после Чернобыля не показывают каких-либо наведенных облаков. [91]

Земной

Организмы

Изучено влияние солнечного цикла на живые организмы (см. хронобиология ). Некоторые исследователи утверждают, что обнаружили связь со здоровьем человека. [92]

Количество ультрафиолетового излучения UVB с длиной волны 300 нм, достигающего поверхности Земли, меняется на несколько процентов в течение солнечного цикла из-за изменений в защитном озоновом слое . В стратосфере озон непрерывно регенерируется за счет расщепления молекул O 2 ультрафиолетовым светом. Во время солнечного минимума уменьшение количества ультрафиолетового света, получаемого от Солнца, приводит к уменьшению концентрации озона, что позволяет увеличенному количеству ультрафиолетового излучения достигать поверхности Земли. [93] [94]

Радиосвязь

Небесно-волновые режимы радиосвязи действуют за счет отклонения ( преломления ) радиоволн ( электромагнитного излучения ) через ионосферу . Во время «пиков» солнечного цикла ионосфера становится все более ионизированной солнечными фотонами и космическими лучами . Это влияет на распространение радиоволн сложным образом, что может либо облегчить, либо затруднить связь. Прогнозирование режимов космических волн представляет значительный интерес для коммерческих морских и авиационных средств связи , радиолюбителей и коротковолновых радиовещательных компаний . Эти пользователи занимают частоты в пределах высокочастотного или «HF» радиоспектра, которые больше всего подвержены влиянию солнечных и ионосферных отклонений. Изменения солнечной мощности влияют на максимальную используемую частоту — ограничение самой высокой частоты , используемой для связи.

Климат

Предполагается, что как долгосрочные, так и краткосрочные изменения солнечной активности потенциально влияют на глобальный климат, но оказалось сложно показать какую-либо связь между солнечными изменениями и климатом. [2]

Ранние исследования пытались соотнести погоду с ограниченным успехом [95] , за которыми последовали попытки соотнести солнечную активность с глобальной температурой. Цикл также влияет на региональный климат. Измерения с помощью монитора спектрального излучения SORCE показывают, что изменчивость солнечного УФ-излучения приводит, например, к более холодным зимам в США и Северной Европе и к более теплым зимам в Канаде и Южной Европе во время солнечных минимумов. [96]

Три предлагаемых механизма опосредуют воздействие изменений солнечной активности на климат:

Изменение солнечного цикла на 0,1% оказывает небольшое, но заметное влияние на климат Земли. [97] [98] [99] Кэмп и Тунг предполагают, что солнечное излучение коррелирует с изменением 0,18 К ± 0,08 К (0,32 ° F ± 0,14 ° F) измеренной средней глобальной температуры между солнечным максимумом и минимумом. [100]

Другие эффекты включают одно исследование, которое обнаружило связь с ценами на пшеницу, [101] и другое, которое обнаружило слабую корреляцию с расходом воды в реке Парана . [102] Одиннадцатилетние циклы были обнаружены в толще годичных колец [13] и слоях на дне озера [14] сотни миллионов лет назад.

Текущий научный консенсус по вопросу изменения климата заключается в том, что изменения солнечной активности играют лишь незначительную роль в глобальном изменении климата , [2] поскольку измеренная величина недавних изменений солнечной активности намного меньше, чем воздействие парниковых газов. [3] Кроме того, средняя солнечная активность в 2010-е годы была не выше, чем в 1950-е годы (см. выше), тогда как средние глобальные температуры за этот период заметно выросли. В противном случае уровень понимания воздействия Солнца на погоду низок. [103]

Солнечные вариации также влияют на распад орбит объектов на низкой околоземной орбите (НОО), изменяя плотность верхней термосферы . [104]

Солнечное динамо

Считается, что 11-летний солнечный цикл представляет собой половину 22-летнего цикла солнечного динамо Бэбкока-Лейтона , который соответствует колебательному обмену энергией между тороидальными и полоидальными солнечными магнитными полями, опосредованным потоками солнечной плазмы, что также обеспечивает энергию в динамо-систему на каждом этапе. В максимуме солнечного цикла внешнее полоидальное диполярное магнитное поле близко к минимальной силе динамо-цикла, но внутреннее тороидальное квадрупольное поле, генерируемое за счет дифференциального вращения внутри тахоклина , близко к максимальной силе. В этот момент динамо-цикла плавучий апвеллинг в зоне конвекции вызывает появление 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 — явление, описываемое законом Хейла . [105] [106]

Во время фазы спада солнечного цикла энергия смещается от внутреннего тороидального магнитного поля к внешнему полоидальному полю, и количество солнечных пятен уменьшается. В солнечном минимуме тороидальное поле соответственно имеет минимальную напряженность, солнечные пятна относительно редки, а полоидальное поле имеет максимальную напряженность. Во время следующего цикла дифференциальное вращение преобразует магнитную энергию обратно из полоидального поля в тороидальное 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. [107] [108]

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 переработке тороидальных и полоидальных компонентов солнечного магнитного поля (Хазра и Нанди, 2016). Относительная сила этих процессов переноса потоков также определяет «память» солнечного цикла, которая играет важную роль в предсказаниях солнечного цикла, основанных на физике. Йейтс, Нанди и Маккей (2008), а также Карак и Нанди (2012), в частности, использовали стохастически вынужденное нелинейное моделирование солнечного динамо, чтобы установить, что память солнечного цикла коротка и длится один цикл, что означает, что точные прогнозы возможны только для следующего солнечного цикла и не далее. Этот постулат о короткой одноцикловой памяти в механизме солнечного динамо был позже экспериментально подтвержден Муньосом-Харамильо и др. (2013).

Хотя долгое время считалось, что тахоклин является ключом к созданию 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 демонстрировать 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 конвективной оболочки, подобной солнечной, которая существует от ядра до поверхности. Поскольку у них нет тахоклина , но они все еще проявляют магнитную активность, подобную солнечной, было высказано предположение, что солнечная магнитная активность генерируется только в конвективной оболочке. [109]

Предполагаемое влияние планет

В статье 2012 года было высказано предположение, что крутящий момент, оказываемый планетами на несферический слой тахоклина глубоко под Солнцем, может синхронизировать солнечное динамо. [110] Их результаты оказались результатом неправильного применения метода сглаживания, приводящего к сглаживанию . [111] С тех пор были предложены дополнительные модели, учитывающие влияние планетарных сил на Солнце. [112] Однако известно, что солнечная изменчивость по существу стохастическая и непредсказуемая за пределами одного солнечного цикла, что противоречит идее детерминированного планетарного влияния на солнечное динамо. [113] Современные модели динамо способны воспроизводить солнечный цикл без какого-либо планетарного влияния. [114]

В 1974 году в книге «Эффект Юпитера» было высказано предположение, что расположение планет изменит солнечный ветер на Солнце и, в свою очередь, погоду на Земле, что привело к многочисленным катастрофам 10 марта 1982 года. Ни одна из катастроф не произошла. В 2023 году статья Cionco et al. продемонстрировал маловероятность того, что предполагаемое приливное воздействие на Солнце, вызванное Венерой и Юпитером, было значительным для всего потенциала солнечной приливной генерации. [115]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "НАСА/Физика Солнца Маршалла". НАСА.gov . Проверено 17 ноября 2015 г. Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . [ мертвая ссылка ]
  2. ^ abc Джоанна Д. Хей «Солнце и климат Земли», Living Reviews in Solar Physics (дата доступа 31 января 2012 г.)
  3. ^ Аб Хоутон, JT ; Дин, Ю.; Григгс, диджей; Ногер, М., ред. (2001). «6.11 Общее солнечное излучение — Рисунок 6.6: Глобальное среднегодовое радиационное воздействие (с 1750 года по настоящее время)». Изменение климата 2001: Рабочая группа I: Научная основа. Межправительственная комиссия по изменению климата . Проверено 15 апреля 2007 г.; см. также Четвертый оценочный отчет МГЭИК, в котором величина изменений солнечной радиации была пересмотрена в сторону понижения, хотя доказательства связи между солнечными вариациями и некоторыми аспектами климата увеличились за тот же период: Отчет об оценке-4, Рабочая группа 1, Глава 2. Архивировано 7 декабря 2013 г. в Wayback Machine.
  4. ^ Карофф, Кристофер; Йоргенсен, Карстен Сённдерсков; Сентамиж Паваи, В.; Арльт, Райнер (12 июня 2019 г.). «Наблюдения солнечных пятен Кристианом Хорребоу - II. Построение записи положений солнечных пятен». Солнечная физика . 294 (6): 77. arXiv : 1906.10895 . Бибкод : 2019SoPh..294...78K. дои : 10.1007/s11207-019-1466-y. S2CID  189841594.
  5. ^ аб Швабе (1843). «Sonnenbeobachtungen im Jahre 1843» [Наблюдения за Солнцем в 1843 году]. Astronomische Nachrichten (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 дни без солнечных пятен совпадают друг с другом, то оказывается, что солнечные пятна имели период около 10 лет…)
  6. ^ Вольф, Р. (1852). «Новые исследования периода солнечных пятен и его значения». Mittheilungen der Naturforschenden Gesellschaft в Берне (на немецком языке). 255 : 249–270.
  7. ^ Эдди, Джон А. (июнь 1976 г.). «Минимум Маундера». Наука . 192 (4245): 1189–1202. Бибкод : 1976Sci...192.1189E. дои : 10.1126/science.192.4245.1189. JSTOR  1742583. PMID  17771739. S2CID  33896851.
  8. ^ abcde Дэвид Х. Хэтэуэй, «Солнечный цикл», « Живые обзоры солнечной физики», март 2010 г., Институт Макса Планка по исследованию Солнечной системы, Катленбург-Линдау, Германия. ISSN 1614-4961 (по состоянию на 19 июля 2015 г.)
  9. ^ "Графика числа солнечных пятен" . Центр анализа данных о солнечном влиянии . Королевская обсерватория Бельгии.
  10. ^ аб Усоскин, Илья Г.; Соланки, Сами К.; Ковальцов, Геннадий А. (2007). «Большие минимумы и максимумы солнечной активности: новые ограничения наблюдений» (PDF) . Астрон. Астрофизика . 471 (1): 301–309. arXiv : 0706.0385 . Бибкод : 2007A&A...471..301U. дои : 10.1051/0004-6361: 20077704. S2CID  7742132.
  11. ^ аб Соланки, Сами К .; Усоскин Илья Георгиевич; Кромер, Бернд; Шюсслер, Манфред; Пиво, Юрг (2004). «Необычная активность Солнца в последние десятилетия по сравнению с предыдущими 11 000 лет» (PDF) . Природа . 431 (7012): 1084–1087. Бибкод : 2004Natur.431.1084S. дои : 10.1038/nature02995. PMID  15510145. S2CID  4373732 . Проверено 17 апреля 2007 г., «Реконструкция числа солнечных пятен за 11 000 лет». Главный каталог глобальных изменений . Архивировано из оригинала 2 ноября 2015 г. Проверено 11 марта 2005 г.
  12. ^ Усоскин, Илья Г.; Соланки, Сами К .; Шюсслер, Манфред; Мурсула, Калеви; Аланко, Катя (2003). «Реконструкция числа солнечных пятен в масштабе тысячелетия: свидетельства необычайно активного Солнца с 1940-х годов». Письма о физических отзывах . 91 (21): 211101. arXiv : astro-ph/0310823 . Бибкод : 2003PhRvL..91u1101U. doi : 10.1103/PhysRevLett.91.211101. PMID  14683287. S2CID  20754479.
  13. ^ аб Лутхардт, Людвиг; Рёсслер, Ронни (февраль 2017 г.). «Ископаемый лес обнаруживает активность солнечных пятен в ранней перми». Геология . 45 (2): 279. Бибкод : 2017Geo....45..279L. дои : 10.1130/G38669.1. S2CID  132999292.
  14. ^ Аб Ли, Пэнбо; и другие. (сентябрь 2018 г.). «Циклы солнечных пятен, зафиксированные в кремнистых биоламинитах на заре неопротерозойского стуртианского оледенения в Южном Китае». Докембрийские исследования . 315 : 75–91. Бибкод : 2018PreR..315...75L. doi :10.1016/j.precamres.2018.07.018. S2CID  135344975.
  15. ↑ Майкл Маршалл (18 августа 2018 г.). «Слои горных пород показывают, что наше Солнце находится в одном и том же цикле на протяжении 700 миллионов лет». Новый учёный .
  16. ^ Селия Мартин-Пуэртас; Катя Маттес; Ахим Брауэр; Раймунд Мюшелер; Фелиситас Хансен; Кристоф Петрик; Ала Алдахан; Йоран Посснерт; Бас ван Гил (2 апреля 2012 г.). «Региональные изменения циркуляции атмосферы, вызванные большим солнечным минимумом». Природа Геонауки . 5 (6): 397–401. Бибкод : 2012NatGe...5..397M. дои : 10.1038/ngeo1460.
  17. ^ Усоскин, ИГ; Мурсула, К.; Арльт, Р.; Ковальцов, Г.А. (2009). «Солнечный цикл, потерянный в 1793–1800 годах: ранние наблюдения солнечных пятен раскрывают старую загадку». Астрофизический журнал . 700 (2): L154. arXiv : 0907.0063 . Бибкод : 2009ApJ...700L.154U. дои : 10.1088/0004-637X/700/2/L154. S2CID  14882350.
  18. ^ «Вековые эскизы раскрывают тайну солнечных пятен» . Новый учёный . 1 августа 2009 г. с. 10.
  19. ^ Брауэр, Ахим; Посснерт, Йоран; Алдахан, Алабама; Блашкевич, Мирослав; Словинский, Михал; Отт, Флориан; Дрегер, Надин; Мехальди, Флориан; Адольфи, Флориан (31 мая 2018 г.). «Синхронизация 10Be в двух пластинчатых записях озерных отложений с IntCal13 14C во время трех великих солнечных минимумов». Климат прошлого . 14 (5): 687–696. Бибкод : 2018CliPa..14..687C. дои : 10.5194/cp-14-687-2018 . hdl : 21.11116/0000-0003-2C5D-5 . ISSN  1814-9324.
  20. ^ ab Национальная метеорологическая служба . «Привет, солнечный цикл 25» . Проверено 15 сентября 2020 г.
  21. ^ например: «Поиск ADS по запросу «прогноз 25-го цикла солнечных пятен»» . Проверено 17 марта 2020 г.
  22. ^ Бхоумик, Пратика; Нанди, Дибьенду (6 декабря 2018 г.). «Прогноз силы и времени 25-го цикла солнечных пятен раскрывает условия космической среды в десятилетнем масштабе». Природные коммуникации . 9 (1): 5209. arXiv : 1909.04537 . Бибкод : 2018NatCo...9.5209B. дои : 10.1038/s41467-018-07690-0 . ISSN  2041-1723. ПМК 6283837 . ПМИД  30523260. 
  23. ^ «Предварительный прогноз на 25-й солнечный цикл | Центр прогнозирования космической погоды NOAA / NWS» . www.swpc.noaa.gov .
  24. ^ Бернхард Флек (14 января 2008 г.). «СОХО: новый солнечный цикл начинается с взрыва». Европейское космическое агентство (Пресс-релиз) . Проверено 11 мая 2017 г.
  25. ^ Тони Филлипс (10 января 2008 г.). «24-й солнечный цикл начинается». НАСА . Архивировано из оригинала 28 февраля 2021 года . Проверено 29 мая 2010 г.
  26. ↑ Тони Филлипс (4 июня 2010 г.). «По мере пробуждения Солнца НАСА внимательно следит за космической погодой». НАСА . Архивировано из оригинала 20 марта 2021 года . Проверено 18 мая 2013 г.
  27. ^ «Прогресс солнечного цикла». www.swpc.noaa.gov . Центр прогнозирования космической погоды NOAA/NWS . Проверено 6 июля 2015 г.
  28. ^ "Номер солнечных пятен | SILSO" . www.sidc.be. _
  29. ^ «Безупречные дни».
  30. ^ «Что не так с Солнцем? (Ничего) дополнительная информация: Безупречные дни». Архивировано из оригинала 14 июля 2008 года.
  31. ^ "Страница безупречных дней Солемона" . Архивировано из оригинала 22 июля 2017 г. Проверено 15 августа 2015 г.
  32. ^ «НАСА - День Солнца и Земли - Технологии во времени - Греция» . sunearthday.nasa.gov .
  33. ^ Уилсон, Ричард С.; Х.С. Хадсон (1991). «Светимость Солнца в течение полного солнечного цикла». Природа . 351 (6321): 42–4. Бибкод : 1991Natur.351...42W. дои : 10.1038/351042a0. S2CID  4273483.
  34. ^ Уилсон Р.К., Гулкис С., Янссен М., Хадсон Х.С., Чепмен Г.А. (февраль 1981 г.). «Наблюдения за изменчивостью солнечного излучения». Наука . 211 (4483): 700–2. Бибкод : 1981Sci...211..700W. дои : 10.1126/science.211.4483.700. ПМИД  17776650.
  35. ^ Хацистергос, Феодосий; Кривова, Наталья А.; Ермолли, Илария (17 ноября 2022 г.). «Полнодисковые наблюдения Ca ii K - окно в прошлое солнечного магнетизма». Границы астрономии и космических наук . 9 : 1038949. arXiv : 2210.13285 . Бибкод : 2022FrASS...938949C. дои : 10.3389/fspas.2022.1038949 . ISSN  2296-987X.
  36. ^ Хацистергос Т., Эрмолли И., Кривова Н.А., Соланки С.К., Банерджи Д., Барата Т., Белик М. и др. (июль 2020 г.). «Анализ полнодисковых спектрогелиограмм Ca II K - III. Составная серия площади пляжа за 1892–2019 годы». Астрономия и астрофизика . 639 : А88. arXiv : 2005.01435 . Бибкод : 2020A&A...639A..88C. дои : 10.1051/0004-6361/202037746. S2CID  218487277.
  37. ^ Хацистергос, Феодосий; Ермолли, Илария; Кривова, Наталья А.; Барата, Тереза; Карвальо, Сара; Малерб, Жан-Мари (ноябрь 2022 г.). «Тщательное изучение взаимосвязи между площадями пляжей, площадями и количеством солнечных пятен». Астрономия и астрофизика . 667 : А167. arXiv : 2209.07077 . Бибкод : 2022A&A...667A.167C. дои : 10.1051/0004-6361/202244913. ISSN  0004-6361. S2CID  252280541.
  38. ^ Хацистергос, Феодосий; Ермолли, Илария; Соланки, Сами К.; Кривова, Наталья А.; Джорджи, Фабрицио; Йео, Кок Ленг (июнь 2019 г.). «Восстановление беззнакового фотосферного магнитного поля по наблюдениям Ca II K». Астрономия и астрофизика . 626 : А114. arXiv : 1905.03453 . Бибкод : 2019A&A...626A.114C. дои : 10.1051/0004-6361/201935131. ISSN  0004-6361. S2CID  148571864.
  39. ^ Бэбкок, Гораций В.; Бэбкок, Гарольд Д. (март 1955 г.). «Магнитное поле Солнца, 1952–1954». Астрофизический журнал . 121 : 349. Бибкод : 1955ApJ...121..349B. дои : 10.1086/145994. ISSN  0004-637X.
  40. ^ Оуэнс, Мэтью Дж.; Локвуд, Майк; Барнард, Люк А.; Скотт, Крис Дж.; Хейнс, Карл; Макнейл, Аллан (20 мая 2021 г.). «Экстремальные явления космической погоды и солнечный цикл». Солнечная физика . 296 (5): 82. Бибкод : 2021SoPh..296...82O. дои : 10.1007/s11207-021-01831-3 . ISSN  1573-093X. S2CID  236402345.
  41. ^ Оуэнс, Мэтью Дж.; Барнард, Люк А.; Поуп, Бенджамин Дж.С.; Локвуд, Майк; Усоскин Илья; Асвестари, Элеанна (19 августа 2022 г.). «Усовершенствование солнечных энергетических частиц на уровне земли и солнечный цикл». Солнечная физика . 297 (8): 105. arXiv : 2207.12787 . Бибкод : 2022SoPh..297..105O. дои : 10.1007/s11207-022-02037-x. ISSN  1573-093X. S2CID  251066764.
  42. ^ «Самые мощные солнечные вспышки, когда-либо зарегистрированные». Spaceweather.com .
  43. ^ «Экстремальные космические погодные явления» . Национальный центр геофизических данных . Проверено 17 ноября 2015 г.
  44. ^ Ду, Жан-Ле; Ван, Хуа-Нин; Хэ, Сян-Тао (2006). «Связь между амплитудой и периодом солнечных циклов». Китайский журнал астрономии и астрофизики . 6 (4): 489–494. Бибкод : 2006ЧЯАА...6..489Д. дои : 10.1088/1009-9271/6/4/12 . S2CID  73563204.
  45. ^ Вальдмайер М. , 1939, Астрон. Митт. Цюрих, 14, 439
  46. ^ Сонетт, CP; Финни, ЮАР; Бергер, А. (24 апреля 1990 г.). «Спектр радиоуглерода». Философские труды Королевского общества А. 330 (1615): 413–26. Бибкод : 1990RSPTA.330..413S. дои : 10.1098/rsta.1990.0022. S2CID  123641430.
  47. ^ Аб Браун, Х; Кристл, М; Рамсторф, С; Ганопольский, А; Манджини, А; Кубацкий, К; Рот, К; Кромер, Б. (10 ноября 2005 г.). «Возможное солнечное происхождение 1470-летнего ледникового климатического цикла продемонстрировано в совместной модели» (PDF) . Природа . 438 (7065): 208–11. Бибкод : 2005Natur.438..208B. дои : 10.1038/nature04121. PMID  16281042. S2CID  4346459.
  48. ^ Хэтэуэй, Дэвид Х.; Уилсон, Роберт М. (2004). «Что данные о солнечных пятнах говорят нам о космическом климате» (PDF) . Солнечная физика . 224 (1–2): 5–19. Бибкод : 2004SoPh..224....5H. дои : 10.1007/s11207-005-3996-8. S2CID  55971262. Архивировано из оригинала (PDF) 4 января 2006 года . Проверено 19 апреля 2007 г.
  49. ^ Усоскин ИГ (2017). «История солнечной активности на протяжении тысячелетий». Живые обзоры по солнечной физике . 14 (3): 3. arXiv : 0810.3972 . Бибкод : 2017LRSP...14....3U. дои : 10.1007/s41116-017-0006-9. S2CID  195340740.PDF-копия
  50. ^ Локвуд М. (2013). «Реконструкция и прогноз изменений открытого солнечного магнитного потока и межпланетных условий». Живые обзоры по солнечной физике . 10 (4): 4. Бибкод : 2013LRSP...10....4L. дои : 10.12942/lrsp-2013-4 .PDF-копия
  51. ^ Оуэнс М.Дж. и Форсайт Р.Дж. (2013). «Гелиосферное магнитное поле». Живые обзоры по солнечной физике . 10 (5): 5. arXiv : 1002.2934 . Бибкод : 2013LRSP...10....5O. дои : 10.12942/lrsp-2013-5. S2CID  122870891.
  52. ^ «Солнце и климат» (PDF) . Геологическая служба США . Информационный бюллетень 0095-00 . Проверено 17 ноября 2015 г.
  53. ^ Васильев, СС; Дергачев, В.А. (2002). «2400-летний цикл концентрации радиоуглерода в атмосфере: биспектр данных по 14C за последние 8000 лет». Анналы геофизики . 20 (1): 115–20. Бибкод : 2002АнГео..20..115В. дои : 10.5194/angeo-20-115-2002 .
  54. ^ Усоскин; и другие. (2016). «Солнечная активность во время голоцена: гальштатский цикл и его последствия для больших минимумов и максимумов». Астрон. Астрофизика . 587 : А150. arXiv : 1602.02483 . Бибкод : 2016A&A...587A.150U. дои : 10.1051/0004-6361/201527295. S2CID  55007495.
  55. ^ Скафетта, Никола ; Милани, Франко; Бьянкини, Антонио; Ортолани, Серджио (2016). «Об астрономическом происхождении гальштатских колебаний, обнаруженных в радиоуглеродных и климатических записях на протяжении голоцена». Обзоры наук о Земле . 162 : 24–43. arXiv : 1610.03096 . Бибкод : 2016ESRv..162...24S. doi :10.1016/j.earscirev.2016.09.004. S2CID  119155024.
  56. ^ Дэймон, Пол Э.; Йирикович, Джон Л. (31 марта 2006 г.). «Солнце как низкочастотный гармонический генератор». Радиоуглерод . 34 (2): 199–205. doi : 10.2458/azu_js_rc.34.1450. ISSN  0033-8222.
  57. ^ Дэймон, Пол Э., и Сонетт, Чарльз П., «Солнечные и земные компоненты спектра вариаций атмосферного C-14», In The Sun in Time, Vol. 1 , стр. 360–388, University of Arizona Press, Тусон, Аризона (1991). Аннотация (по состоянию на 16 июля 2015 г.)
  58. ^ см. таблицу в разделе «Изменчивость солнечной энергии: изменение климата в результате изменения количества солнечной энергии, достигающей верхних слоев атмосферы». Введение в четвертичную экологию . Архивировано из оригинала 20 марта 2005 г. Проверено 16 июля 2015 г.
  59. ^ Вольфганг Гляйсберг (1953). Die Häufigkeit der Sonnenflecken (на немецком языке). Берлин: Ахадеми Верлаг.
  60. ^ Потгейтер, М. (2013). «Солнечная модуляция космических лучей». Живые обзоры по солнечной физике . 10 (1): 3. arXiv : 1306.4421 . Бибкод : 2013LRSP...10....3P. дои : 10.12942/lrsp-2013-3. S2CID  56546254.
  61. ^ Соланки, Сами К .; Усоскин Илья Георгиевич; Кромер, Бернд; Шюсслер, Манфред; Пиво, Юрг (2004). «Необычная активность Солнца в последние десятилетия по сравнению с предыдущими 11 000 лет» (PDF) . Природа . 431 (7012): 1084–7. Бибкод : 2004Natur.431.1084S. дои : 10.1038/nature02995. PMID  15510145. S2CID  4373732.
  62. ^ Копп Г (01 июля 2016 г.). «Магниты и временные рамки изменчивости общего солнечного излучения». Журнал космической погоды и космического климата . 6 : А30. arXiv : 1606.05258 . Бибкод : 2016JSWSC...6A..30K. дои : 10.1051/swsc/2016025 .
  63. ^ Ричард К. Уилсон (16 мая 2014 г.). «ACRIM3 и база данных общего солнечного излучения». Астрофизика и космическая наука . 352 (2): 341–352. Бибкод : 2014Ap&SS.352..341W. дои : 10.1007/s10509-014-1961-4 .
  64. ^ Кривова Н.А., Соланки СК, Венцлер Т (01 октября 2009 г.). «Возвращение к ACRIM-разрыву и общему солнечному излучению: существует ли вековая тенденция между 1986 и 1996 годами?». Письма о геофизических исследованиях . 36 (20): Л20101. arXiv : 0911.3817 . Бибкод : 2009GeoRL..3620101K. дои : 10.1029/2009GL040707 .
  65. ^ Амдур, Т.; Хайберс, П. (16 августа 2023 г.). «Байесовская модель для определения общего солнечного излучения на основе косвенных и прямых наблюдений: применение к пробелу ACRIM». Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 128 (15). Бибкод : 2023JGRD..12838941A. дои : 10.1029/2023JD038941. ISSN  2169-897X. S2CID  260264050.
  66. ^ Уилсон, RC; и другие. (1981). «Наблюдения за изменчивостью солнечного излучения». Наука . 211 (4483): 700–2. Бибкод : 1981Sci...211..700W. дои : 10.1126/science.211.4483.700. ПМИД  17776650.
  67. ^ КЛ Йео; и другие. (23 сентября 2014 г.). «Реконструкция полной и спектральной солнечной радиации с 1974 по 2013 год на основе наблюдений KPVT, SoHO/MDI и SDO/HMI». Астрономия и астрофизика . 570 : А85. arXiv : 1408.1229 . Бибкод : 2014A&A...570A..85Y. дои : 10.1051/0004-6361/201423628. S2CID  56424234.
  68. ^ Хей, JD; Победа, А.Р.; Тоуми, Р; Хардер, Дж. В. (6 октября 2010 г.). «Влияние вариаций солнечного спектра на радиационное воздействие на климат» (PDF) . Природа . 467 (7316): 696–9. Бибкод : 2010Natur.467..696H. дои : 10.1038/nature09426. hdl : 10044/1/18858 . PMID  20930841. S2CID  4320984.
  69. ^ Уилсон RC; Хадсон HS (1991). «Светимость Солнца в течение полного солнечного цикла». Природа . 351 (6321): 42–4. Бибкод : 1991Natur.351...42W. дои : 10.1038/351042a0. S2CID  4273483.
  70. ^ Уилсон, Ричард К. (2014). «ACRIM3 и база данных общего солнечного излучения». Астрофизика и космическая наука . 352 (2): 341–352. Бибкод : 2014Ap&SS.352..341W. дои : 10.1007/s10509-014-1961-4 .
  71. ^ Уилсон RC; Гулкис С.; Янссен М.; Хадсон ХС; Чепмен Г.А. (1981). «Наблюдения за изменчивостью солнечного излучения». Наука . 211 (4483): 700–2. Бибкод : 1981Sci...211..700W. дои : 10.1126/science.211.4483.700. ПМИД  17776650.
  72. ^ «График общего солнечного излучения со страницы ACRIM» . Веб-страница проекта ACRIM. Архивировано из оригинала 17 октября 2015 г. Проверено 17 ноября 2015 г.
  73. ^ Уилсон RC; Мордвинов А.В. (2003). «Вековая тенденция общего солнечного излучения в течение 21–23 солнечных циклов». Геофиз. Рез. Летт . 30 (5): 1199. Бибкод : 2003GeoRL..30.1199W. дои : 10.1029/2002GL016038 . S2CID  55755495.
  74. ^ Скафетта Н.; Уилсон RC (2009). «Проблема ACRIM-зазора и тренда TSI решена с использованием прокси-модели TSI поверхностного магнитного потока». Геофиз. Рез. Летт . 36 (5): L05701. Бибкод : 2009GeoRL..36.5701S. дои : 10.1029/2008GL036307 . S2CID  7160875.
  75. ^ Хацистергос Т., Кривова Н.А., Эрмолли И., Кок Ленг Ю., Мандал С., Соланки С.К., Копп Г., Малерб Дж.М. (01 декабря 2021 г.). «Реконструкция солнечного излучения на основе исторических наблюдений Ca II K. I. Метод и его проверка». Астрономия и астрофизика . 656 : А104. arXiv : 2109.05844 . Бибкод : 2021A&A...656A.104C. дои : 10.1051/0004-6361/202141516 .
  76. ^ Соланки СК, Шюсслер М, Флигге М (1 февраля 2002 г.). «Вековое изменение магнитного потока Солнца». Астрономия и астрофизика . 383 (2): 706–712. Бибкод : 2002A&A...383..706S. дои : 10.1051/0004-6361:20011790 .
  77. ↑ Хей, JD (17 мая 1996 г.). «Влияние солнечной изменчивости на климат». Наука . 272 (5264): 981–984. Бибкод : 1996Sci...272..981H. дои : 10.1126/science.272.5264.981. PMID  8662582. S2CID  140647147.
  78. ^ Нажатие К.Ф. (1987). «Новейшая солнечная радиоастрономия на сантиметровой длине волны: временная изменчивость потока 10,7 см». Дж. Геофиз. Рез . 92 (Д1): 829–838. Бибкод : 1987JGR....92..829T. дои : 10.1029/JD092iD01p00829.
  79. ^ «Влияние солнечного излучения длиной 10,7 см на цифровую связь с расширенным спектром 2,4 ГГц» . Новости НАРТЭ . 17 (3). Июль – октябрь 1999 г.
  80. ^ Тинсли, Брайан А.; Ю, Фанцюнь (2004). «Атмосферная ионизация и облака как связь между солнечной активностью и климатом» (PDF) . В Папе, Юдит М.; Фокс, Питер (ред.). Солнечная изменчивость и ее влияние на климат . Серия геофизических монографий. Том. 141. Американский геофизический союз . стр. 321–339. Бибкод : 2004GMS...141..321T. CiteSeerX 10.1.1.175.5237 . дои : 10.1029/141GM22. ISBN  978-0-87590-406-1. Архивировано из оригинала (PDF) 4 июня 2007 г. Проверено 10 августа 2015 г.«Физический факультет Техасского университета в Далласе». Архивировано из оригинала 15 августа 2015 г. Проверено 10 августа 2015 г.
  81. ^ «Эксперимент CERN CLOUD дает беспрецедентное понимание формирования облаков» (пресс-релиз). ЦЕРН . 25 августа 2011 года . Проверено 12 ноября 2016 г.
  82. ^ Кумар, Винай; Дакка, Сурендра К.; Хитчман, Мэтью Х.; Ёден, Сигео (06 марта 2023 г.). «Влияние модулированных солнечной энергией региональных циркуляций и галактических космических лучей на глобальное распределение облаков». Научные отчеты . 13 (1): 3707. Бибкод : 2023НатСР..13.3707К. дои : 10.1038/s41598-023-30447-9. ISSN  2045-2322. ПМЦ 9988889 . ПМИД  36878955. 
  83. ^ Шавив, Нир Дж (2005). «О реакции климата на изменения потока космических лучей и радиационного баланса» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 110 (А08105): А08105. arXiv : физика/0409123 . Бибкод : 2005JGRA..110.8105S. дои : 10.1029/2004JA010866. S2CID  16364672 . Проверено 17 июня 2011 г.
  84. ^ Свенсмарк, Хенрик (2007). «Космоклиматология: возникает новая теория». Астрономия и геофизика . 48 (1): 1,18–1,24. Бибкод : 2007A&G....48a..18S. дои : 10.1111/j.1468-4004.2007.48118.x .
  85. ^ Свенсмарк, Хенрик (1998). «Влияние космических лучей на климат Земли» (PDF) . Письма о физических отзывах . 81 (22): 5027–5030. Бибкод : 1998PhRvL..81.5027S. CiteSeerX 10.1.1.522.585 . doi :10.1103/PhysRevLett.81.5027 . Проверено 17 июня 2011 г. 
  86. ^ Шавив, Нир Дж и Вейзер, Ян (2003). «Небесный драйвер фанерозойского климата?». Геологическое общество Америки . 13 (7): 4. doi : 10.1130/1052-5173(2003)013<0004:CDOPC>2.0.CO;2 .
  87. ^ Сан, Б.; Брэдли, Р. (2002). «Влияние Солнца на космические лучи и образование облаков: переоценка». Журнал геофизических исследований . 107 (D14): 4211. Бибкод : 2002JGRD..107.4211S. дои : 10.1029/2001jd000560 .
  88. ^ 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. Бибкод : 2009GeoRL..36.9820P. дои : 10.1029/2009gl037946 . S2CID  15704833.
  89. ^ Сноу-Кропла, Э.; и другие. (апрель 2011 г.). «Космические лучи, образование аэрозолей и ядра конденсации облаков: чувствительность к неопределенностям моделирования». Химия и физика атмосферы . 11 (8): 4001. Бибкод : 2011ACP....11.4001S. дои : 10.5194/acp-11-4001-2011 .
  90. ^ Ерлыкин, А.; и другие. (август 2013 г.). «Обзор значимости результатов« ОБЛАКА »и других недавних наблюдений о возможном влиянии космических лучей на земной климат». Метеорология и физика атмосферы . 121 (3): 137. arXiv : 1308.5067 . Бибкод : 2013MAP...121..137E. дои : 10.1007/s00703-013-0260-x. S2CID  118515392.
  91. ^ Слоан, Т.; Вулфендейл, А. (июнь 2007 г.). «Космические лучи и глобальное потепление». 30-Я МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ, Мерида, Мексика .
  92. ^ Хальберг, Ф; Корнелиссен, Г; Оцука, К; Ватанабэ, Ю; Катинас, Г.С.; Буриока, Н; Делюков А; Горго, Ю; 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 29 июля 2008 г.
  93. ^ Национальный исследовательский совет (1994). «Солнечные вариации, озон и средняя атмосфера». Влияние Солнца на глобальные изменения . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. стр. 66–68. дои : 10.17226/4778. hdl : 2060/19950005971. ISBN 978-0-309-05148-4.
  94. ^ Эчер, Э; Кирхгоф, VWJH; Сахай, Ю; Паес Леме, Н. (2001). «Исследование сигнала солнечного цикла об общем количестве озона над низкоширотными бразильскими наблюдательными станциями». Достижения в космических исследованиях . 27 (12): 1983–1986. Бибкод : 2001AdSpR..27.1983E. дои : 10.1016/S0273-1177(01)00270-8.
  95. ^ Уарт, Спенсер (2003). «Меняющееся солнце, меняющийся климат?». Открытие глобального потепления. Издательство Гарвардского университета. ISBN 978-0-674-01157-1. Архивировано из оригинала 4 августа 2011 года . Проверено 17 апреля 2008 г.
  96. ^ Инесон С.; Скайф А.А.; Найт-младший; Маннерс Дж.К.; Данстон, штат Нью-Джерси; Грей ЖЖ; Хэй Джей Ди (9 октября 2011 г.). «Солнечное воздействие на изменчивость зимнего климата в Северном полушарии» (PDF) . Природа Геонауки . 4 (11): 753–7. Бибкод : 2011NatGe...4..753I. дои : 10.1038/ngeo1282. hdl : 10044/1/18859 .
  97. ^ Лабицке К.; Маттес К. (2003). «Одиннадцатилетние вариации солнечного цикла в атмосфере: наблюдения, механизмы и модели». Голоцен . 13 (3): 311–7. Бибкод : 2003Holoc..13..311L. дои : 10.1191/0959683603hl623рп. S2CID  129100529.
  98. ^ Пабло Дж. Д. Мауас и Андреа П. Буччино. «Долгосрочное влияние солнечной активности на реки Южной Америки», стр. 5. Журнал физики атмосферы и солнечно-земной среды по космическому климату, март 2010 г. По состоянию на 20 сентября 2014 г.
  99. ^ Занчеттин, Д.; Рубино, А.; Траверсо, П.; Томасино, М. (2008). «[Влияние изменений солнечной активности на гидрологические десятилетние закономерности в северной Италии]». Журнал геофизических исследований . 113 (Д12): Д12102. Бибкод : 2008JGRD..11312102Z. дои : 10.1029/2007JD009157 . S2CID  54975234.
  100. ^ CD Camp и KK Tung (2007). «Поверхностное потепление в результате солнечного цикла, выявленное с помощью комплексной проекции средней разницы». Письма о геофизических исследованиях . 34 (14): L14703. Бибкод : 2007GeoRL..3414703C. дои : 10.1029/2007GL030207 . S2CID  16596423.
  101. ↑ Активность солнечных пятен влияет на урожайность New Scientist , 18 ноября 2004 г.
  102. ^ «Активность солнечных пятен может быть связана с осадками», New Scientist , 8 ноября 2008 г., стр. 10.
  103. ^ Форстер, П.; В. Рамасвами; П. Артаксо; Т. Бернтсен; Р. Беттс; Д. У. Фэи; Дж. Хейвуд; Дж. Лин; округ Колумбия Лоу; Г. Мюре; Дж. Нганга; Р. Принн; Г. Рага; М. Шульц; Р. Ван Дорланд (2007), «Изменения в составе атмосферы и радиационное воздействие: §2.9.1 Неопределенности в радиационном воздействии», в Соломоне, С.; Д. Цинь; М. Мэннинг; З. Чен; М. Маркиз; КБ Аверит; М. Тиньор; Х.Л. Миллер (ред.), Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата, 2007 г., ISBN 978-0-521-88009-1
  104. ^ Молавердихани, Каран; Аджабширизаде, А. (2016). «Сложность реакции области взаимодействия космоса и атмосферы Земли (SAIR) на солнечный поток на высоте 10,7 см, как видно из оценки пяти записей двухлинейного элемента (TLE) солнечного цикла». Достижения в космических исследованиях . 58 (6): 924–937. Бибкод :2016AdSpR..58..924M. дои : 10.1016/j.asr.2016.05.035 .
  105. ^ Хейл, GE; Эллерман, Ф.; Николсон, С.Б.; Джой, АХ (1919). «Магнитная полярность солнечных пятен». Астрофизический журнал . 49 : 153. Бибкод : 1919ApJ....49..153H. дои : 10.1086/142452.
  106. ^ «Спутники НАСА зафиксировали начало нового солнечного цикла» . ФизОрг . 4 января 2008 года . Проверено 10 июля 2009 г.
  107. ^ «Солнце меняет магнитное поле» . CNN . 16 февраля 2001 г. Архивировано из оригинала 15 ноября 2005 г. Проверено 11 июля 2009 г.http://www.cnn.com/2001/TECH/space/02/16/sun.flips/index.html
  108. ↑ Филлипс, Т. (15 февраля 2001 г.). «Солнце делает переворот». НАСА . Архивировано из оригинала 4 ноября 2001 года . Проверено 11 июля 2009 г.
  109. ↑ Маршрут, Мэтью (20 октября 2016 г.). «Открытие циклов солнечной активности за пределами конца главной последовательности?». Письма астрофизического журнала . 830 (2): 27. arXiv : 1609.07761 . Бибкод : 2016ApJ...830L..27R. дои : 10.3847/2041-8205/830/2/L27 . S2CID  119111063.
  110. ^ Хосе Абреу; и другие. (2012). «Есть ли планетарное влияние на солнечную активность?» (PDF) . Астрономия и астрофизика . 548 : А88. Бибкод : 2012A&A...548A..88A. дои : 10.1051/0004-6361/201219997 .
  111. ^ С. Полянов; И. Усоскин (2014). «Критический анализ гипотезы планетарного приливного влияния на солнечную активность». Солнечная физика . 289 (6): 2333. arXiv : 1401.3547 . Бибкод : 2014SoPh..289.2333P. дои : 10.1007/s11207-014-0475-0. S2CID  16188804.
  112. ^ Ф. Стефани; А. Гизеке; Т. Вейер (май 2019 г.). «Модель приливно-синхронизированной солнечной динамо». Солнечная физика . 294 (5): 60. arXiv : 1803.08692 . Бибкод : 2019SoPh..294...60S. дои : 10.1007/s11207-019-1447-1. S2CID  73609026.
  113. ^ К. Петровай (2019). «Прогноз солнечного цикла». Живые обзоры по солнечной физике . 7 :6. дои :10.12942/lrsp-2010-6. ПМЦ 4841181 . ПМИД  27194963. 
  114. ^ П. Бхоумик; Д. Нэнди (2018). «Прогноз силы и времени 25-го цикла солнечных пятен раскрывает условия космической среды в десятилетнем масштабе». Природные коммуникации . 9 (1): 5209. arXiv : 1909.04537 . Бибкод : 2018NatCo...9.5209B. дои : 10.1038/s41467-018-07690-0. ПМК 6283837 . ПМИД  30523260. 
  115. ^ Чонко, Родольфо Г.; Кудрявцев Сергей М.; Вскоре Вилли У.-Х. (май 2023 г.). «Приливное воздействие на Солнце и 11-летний цикл солнечной активности». Солнечная физика . 298 (5): 70. arXiv : 2304.14168 . Бибкод : 2023SoPh..298...70C. doi : 10.1007/s11207-023-02167-w. S2CID  258352738.

Общие ссылки

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с солнечными циклами .