- Солнечный цикл
-
«Со́лнечный ци́кл» — периодические изменения в поведении Солнца. Предполагается наличие большого количества циклов с разными периодами, но на 2009 год из наблюдений достоверно подтверждено существование только 11- и 22-летних циклов.
Содержание
Наблюдаемые циклы
- 11-летний цикл: характеризуется постепенным увеличением числа пятен и последующим быстрым их исчезновением в течение периода времени 9—12 лет. Называется также в честь немецкого астронома С. Г. Шваба циклом Шваба. Дифференциальное вращение конвекционной зоны Солнца как функции от долготы организует магнитное поле и консолидирует потоки плазмы, что в свою очередь усиливает магнитную составляющую и нагрев, что в конечном итоге приводит к всплытию их к поверхности. По мере того как они приближаются к границе фотосферы, они нарушают конвективный перенос тепла из центра звезды, тем самым приводя к появлению видимых пятен (см. Модель Бабкока). Видимая поверхность Солнца или фотосфера, излучает больше энергии вместе с увеличением числа пятен, что выражается в общем увеличении светимости примерно на 0,1 % во время максимумов[1]. Вместе с тем, светимость уменьшается на 0,3 % на период до 10 дней во время прохождения больших групп пятен на видимой поверхности Солнца, а увеличение светимости, связанное с факелами, составляет 0,05 % и может продолжаться до 6 месяцев[2].
- 22-летний цикл: магнитное поле Солнца обращается в течение 11-летнего цикла, таким образом в течение 22 лет оно возвращается в исходное состояние. Этот цикл носит название также цикла Хейла в честь американского астронома Д. Э. Хейла.
- 87-летний цикл (70—100 лет): по предположениям, представляет из себя модуляцию 11-летнего цикла. Носит название цикла Глейшберга (см. нем. W.Gleißberg).
- 210-летний цикл: известный также как Швейцарский цикл и цикл Де Врайеса.
- 2300-летний цикл[3][4] или цикл Холлстатта[источник не указан 565 дней].
- 6000-летний цикл.
Радиоуглеродный анализ указывает на существование циклов с периодами 105 лет, 131 год, 232 года, 385 лет, 504 года, 805 лет и 2241 год. Исследование минеральных слоев позднего Пермского периода говорят о наличии 240 миллионов лет назад цикла с периодом 2500 лет. Чувствительность климата к циклическим вариациям солнечной активности возрастает вместе с увеличением длительности конкретного периода по причине большой тепловой инерции океанов, которая сглаживает краткосрочные изменения. Например, климат в 1,5 раза более чувствителен к циклу Хейла по сравнению с циклом Шваба, тепловая инерция также создает задержку до 2,2 лет в климатических изменениях[5].
Предсказания на основании определенных циклов
- Простая модель на основании базового 11-летнего цикла с увеличенной в два раза амплитудой колебаний дают условия, близкие к периоду Голоцена или Солнечного оптимума. Экстраполяция предполагает постепенное охлаждение в течение следующих столетий с короткими периодами усиления активности до условий Малого ледникового периода в последующие 500 лет. Этот холодный период может смениться через 1500 лет теплым периодом с условиями, близкими к максимуму Голоцена[6].
- Имеются некоторые свидетельства квазипериодических изменений в числе пятен, что должно накладываться на периодические изменения, с продолжительностью порядка 90 лет. Согласно этим исследованиям 2005 года, следующий период максимума — 2010 год — должен иметь число Вольфа 145±30, в то время как следующий максимум 2023 года — 70±30[7].
- Радиоуглеродная датировка дает такие результаты на следующие периоды:[8]
Длина цикла Имя цикла Последняя аномалия
(C14)Следующее "потепление" 232 —— ? —— 1922 2038 208 Швейцарский цикл 1898 2002 88 цикл Глейшберга 1986 2030 Солнечное излучение на Земле и вне атмосферы
Различные атмосферные газы в той или иной степени поглощают приходящее излучение на свойственных только им длинах волн, также на излучение Солнца оказывают влияние облака и пыль в атмосфере. Таким образом, для определения изменений солнечной активности требуются внеатмосферные измерения. Имеются свидетельства уменьшения яркости солнечного света на поверхности Земли в последние 50 лет, что связывается прежде всего с загрязнением атмосферы, а не с солнечной активностью.
Изменения в ходе циклов Миланковича
Дополнительные сведения: Циклы МиланковичаНекоторые вариации в инсоляции происходят не по причине изменений солнечной активности, а объясняются свойствами и эволюцией орбитального движения Земли вокруг Солнца. Кратковременные изменения происходят из-за изменения расстояния до Солнца при нахождении планеты в перигелии или афелии, долговременные вариации происходят из-за эволюции параметров орбиты Земли и ее параметров вращения вокруг собственной оси (см. рис.). Долговременные вариации приводит к значительным локальным изменениям (25 %), но глобальные изменения незначительны. Последнее существенное изменение соответствовало по времени климатическому оптимуму Голоцена и заключалось в увеличении наклона оси вращения Земли до 24°.
См. также
Примечания
- ↑ Светимость Солнца в течение полного солнечного цикла (en). Nature, 351, 42 - 44 (1991). Проверено 10 марта 2005.
- ↑ Observations of solar irradiance variability, Willson, R.C., Gulkis, S., Janssen, M., Hudson, H.S., Chapman, G.A., (1981), Science, 211, p. 700
- ↑ The Sun and Climate, USGS: science for a changing world
- ↑ 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
- ↑ (2005) «Estimated solar contribution to the global surface warming using the ACRIM TSI satellite composite» (PDF). Geophysical Research Letters 32 (L18713): 1–4. DOI:10.1029/2005GL023849.
- ↑ (2000) «Geophysical, archaeological, and historical evidence support a solar-output model for climate change» (PDF). PNAS 97: 12433–12438. DOI:10.1073/pnas.230423297. PMID 11050181.
- ↑ (2004) «What the Sunspot Record Tells Us About Space Climate» (PDF). Solar physics 224: 5–19. DOI:10.1007/s11207-005-3996-8.
- ↑ SOLAR VARIABILITY: climatic change resulting from changes in the amount of solar energy reaching the upper atmosphere.. INTRODUCTION TO QUATERNARY ECOLOGY. Проверено 11 марта 2005.
Ссылки
- Энциклопедия Солнца
- Статья «Солнце» в энциклопедии «Физика космоса»
- Солнце и жизнь Земли
- Солнце и Земля. Единые колебания
- Солнце. Солнечная система. Общая астрономия
- Путешествие из центра Солнца
- «Солнце» — статья в Физической энциклопедии
Солнечная система Солнце Планеты и карликовые планеты: Меркурий · Венера · Земля · Марс · Церера · Юпитер · Сатурн · Уран · Нептун · Плутон · Хаумеа · Макемаке · Эрида Спутники/кольца: Земли · Марса · Юпитера/∅ · Сатурна/∅ · Урана/∅ · Нептуна/∅ · Плутона · Хаумеа · Эриды Малые тела: метеороиды · астероиды/их спутники (околоземные · основного пояса · троянцы · кентавры) · транснептуновые (ПК (плутино · кьюбивано) · РД) · дамоклоиды · кометы (ОО) Астрономические объекты · Портал:Астрономия · Проект:Астероиды Солнце Структура Ядро · Зона лучистого переноса · Конвективная зона Атмосфера Фотосфера · Хромосфера · Солнечная корона Расширенная
структураГелиосфера (Гелиосферный токовый слой · Граница ударной волны) · Гелиосферная мантия · Гелиопауза · Головная ударная волна Относящиеся к Солнцу
феноменыСолнечное затмение · Солнечная активность (Солнечные пятна · Солнечные вспышки · Корональные выбросы массы) · Солнечная радиация (Вариации солнечного излучения) · Корональные дыры · Корональные петли · Факелы · Гранулы · Флоккулы (англ.) · Протуберанцы и волокна · Спикулы · Супергрануляция · Солнечный ветер · Волны Моуртона Связанные темы Солнечная система · Солнечное динамо Спектральный класс: G2 Категории:- Астрономические явления
- Солнечная активность
Wikimedia Foundation. 2010.