沉降观测周期 太阳活动周期 太阳活动周期-简介,太阳活动周期-观测要素

太阳活动周期(solar cycle),或称为太阳磁活动周期(solar magnetic activity cycle),太阳活动是太阳发射出的太阳辐射在总量上的变化。它们的组成有周期性的变化,主要是11年的太阳周期(或是太阳黑子周期),并且有非周期的波动。它会引起空气中、地面上一些物质的变化,甚至可能改变气候。通过计算可见的太阳黑子出现的频率和位置,这个周期可以被观测出。

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太阳活动周期_太阳活动周期 -简介


太阳活动周期

太阳活动周期,是太阳黑子数及其他现象的准周期变化,大约11年为一个周期。伴随着黑子群,将会有不同级别的日冕物质抛射(耀斑)现象。太阳黑子的11年基本周期(有时也称为太阳活动周期)是施瓦贝于1843年宣布发现的。

太阳活动周期平均以11、22年为周期,在每个周期中,太阳黑子的磁极极性相反,而其他各种日面现象的变化也象黑子一样有两次高潮和两次低潮。这些日面现象包括日珥、耀斑和磁效应等的频数起伏,磁效应则包括极光和对地球上无线电干扰的增强。

太阳活动是太阳发射出的太阳辐射在总量上的变化。它们的组成有周期性的变化,主要是11年的太阳周期(或是太阳黑子周期),并且有非周期的波动。太阳活动对于地震、火山爆发、旱灾、水灾、人类心脏和神经系统的疾病,甚至交通事故都有关系。因此也形成了太阳活动预报这门学问。处于活动剧烈期的太阳(称为“扰动太阳”)辐射出大量紫外线、x射线、粒子流和强射电波,因而往往引起地球上极光、磁暴和电离层扰动等现象。

根据预测,第24太阳活动周期从2008年12月开始,2013年左右至峰值,其后,太阳黑子将逐渐减少。

太阳活动周期_太阳活动周期 -观测要素

太阳黑子


太阳活动

在太阳的光球层上发生的一种太阳活动,太阳活动的基本标志。太阳黑子是太阳强烈的磁场活动抑制了对流的作用,因而使得于表面温度相对较低、颜色较暗的区域。太阳黑子的活动已经使用沃夫数测量了300年之久,这个索引(也称为苏黎世数)使用黑子的数量和群组数量两者补偿在测量上的变化。

光斑

太阳光球边缘出现的明亮组织,向外延伸到色球就是谱斑。光斑一般环绕着黑子,与黑子有密切的关系。

谱斑

太阳光球层上比周围更明亮的斑状组织。

太阳风

太阳风形成的带电粒子流造成了地球上的极光。

耀斑

发出的强大的短波辐射,会造成地球电离层的急剧变化。对人类的影响很大。造成短波通讯中断。

日珥

在日全食时,太阳的周围镶着一个红色的环圈,上面跳动着鲜红的火舌,这种火舌状物体就叫做日珥。

太阳活动周期_太阳活动周期 -变化

太阳周期是太阳行为上的循环变化,许多可能的模式曾被建立起来,但在观测上只有11年和22年的周期是很清楚的被观察到。
11年:最明显的是黑子数量在大约11年的周期中逐渐增加和减少,也因为施瓦贝的观测被称为施瓦贝周期。巴布科模型以磁场的流出和卷入来解释此一周期。当太阳黑子增加时太阳表面的活动也最活跃,然而光度由于明亮的斑点也增加而没有改变(光斑)。
22年:海尔周期,因乔治・埃勒里・海耳得名。在每一个施瓦贝周期,太阳的磁场都会扭转,因此磁极要两次扭转之后才会回到相同磁极的状态。
87年(70-100年):格莱斯堡周期,因沃尔夫冈・格莱斯堡而得名,被认为是施瓦贝11年周期的调幅。
210年:Suess周期。
2,300年:哈尔斯塔周期。

其他曾经被侦测到的模式:
在碳-14:105、131、232、385、504、805、2,241年(DamonandSonnett,1991)。
在约2亿4千万年前的前二叠纪时期,在卡斯提尔的矿物层显示有2,500年的周期。
由于海洋对热的惰性,使受到太阳变化影响的气候敏感性产生更长周期的变化,并且减缓了变化的频率。Scafetta和West(2005)发现气候的敏感度是22年周期的1.5倍,而强制对应于11年的周期,并且热惰性使得在气候循环中的温度变化大约滞后2.2年。

太阳活动周期_太阳活动周期 -特征

太阳活动从高峰至低谷周期平均为11年。太阳最活跃时(太阳活动峰),其表面出现太阳黑子,频繁地产生喷发将大量的高温等离子体喷向四周。当等离子体组成的太阳风抵达地球时,能够影响电通信、供电网,导致卫星短路。

与此相反,太阳在最平静期(太阳活动谷),人们很少观察到太阳黑子和太阳喷发。不过,这种状况对地球仍有较大的影响,只不过影响地球的不是太阳风。例如,太阳活动谷时,地球外大气层缩小,对环绕地球飞行的太空垃圾的阻力减小;又如,太阳系中太阳风减弱时,宇宙空间的宇宙射线会更多地抵达地球。

通常太阳处于活动谷时,太阳表面无黑子的日子为300天。而在最近的太阳活动谷期间,出现了罕见的长时间无太阳黑子的现象:2008年至2010年间共有780天无太阳黑子,为1913年以来最长的时间。

太阳活动周期_太阳活动周期 -研究历史

太阳活动变化的最长久纪录是太阳黑子的变化。太阳黑子的第一次纪录大约是在西元前800年前的中国,最老的描绘纪录约在西元1128年。

在1610年,天文学家开始用望远镜纪录黑子和它们的运动,最初的研究聚焦于本质和行为。然而,黑子的物理性质直到20世纪能位被辨认,所以观测还在持续中。

在17世纪和18世纪,由于黑子的数目偏低,使得研究受到了阻碍,而现在认为是太阳活动低潮被延长的一段期间,如同所知的蒙德极小期。

在19世纪之前,已经有足够长的数值纪录可以推断黑子活动的周期性。

1843年,塞瑟尔・海因里希・施瓦布(1789

  

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