Солнечный цикл - Solar cycle

Эта статья о цикле солнечных пятен. Для 28-летнего цикла Юлианский календарь, видеть 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]

В солнечный цикл или цикл солнечной магнитной активности это почти периодическое 11-летнее изменение солнце активность, измеряемая с точки зрения вариаций количества наблюдаемых солнечные пятна на солнечной поверхности. 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 солнечная радиация и выброс солнечного материала, количество и размер солнечные пятна, солнечные вспышки, и коронковые петли 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

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

Основная статья: История солнечного наблюдения
Самуэль Генрих Швабе (1789–1875). Немецкий астроном открыл солнечный цикл путем продолжительных наблюдений за солнечными пятнами.
Рудольф Вольф (1816–1893), швейцарский астроном, провел историческую реконструкцию солнечной активности с семнадцатого века.

Впервые солнечные пятна начали систематически наблюдать Галилео Галилей, Кристоф Шайнер и его современники примерно с 1609 г. Солнечный цикл был открыт в 1843 г. Самуэль Генрих Швабе, который после 17 лет наблюдений заметил периодическое изменение среднего числа солнечные пятна.[2]Однако Швабе предшествовал Кристиан Хорребу который в 1775 г. писал: «кажется, что по прошествии определенного количества лет появление Солнца повторяется в зависимости от количества и размера пятен», основываясь на своих наблюдениях за Солнцем с 1761 г. и позже обсерватория Rundetaarn в Копенгагене.[3] Рудольф Вольф собрал и изучил эти и другие наблюдения, восстановив цикл до 1745 года, в конечном итоге подтолкнув эти реконструкции к самым ранним наблюдениям солнечных пятен Галилео и современники начала 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 нескольких солнечных пятен,[4] известен как Минимум Маундера, после Эдвард Вальтер Маундер, который подробно исследовал это своеобразное событие, впервые отмеченное Густав Шперер.

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 Джордж Эллери Хейл и сотрудники, которые в 1908 году показали, что 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 Числа солнечных пятен Вольфа (в Правило Гневышева-Оля ).[5]

В 1961 году отцовский и сыновний коллектив г. Гарольд и Гораций Бэбкок Установлено, 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 должно иметь первый порядок диполь, и что этот диполь претерпевает изменения полярности с тем же периодом, что и цикл солнечных пятен. Горация Модель Бэбкока описал колебательное магнитное поле Солнца как имеющее квазистационарную периодичность 22 года.[2][6] Он охватывал колебательный обмен энергией между тороидальный и полоидальный ингредиенты солнечного магнитного поля.

История цикла

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

Число солнечных пятен за последние 11400 лет было реконструировано с использованием углерод-14 -основан дендроклиматология. Уровень солнечной активности, начиная с 1940-х годов, является исключительным - последний период аналогичной величины произошел около 9000 лет назад (во время теплого Бореальный период ).[7][8][9] Солнце находилось на столь же высоком уровне магнитной активности только ~ 10% из последних 11400 лет. Почти все предыдущие периоды высокой активности были короче нынешнего.[8] Летописи окаменелостей предполагают, что солнечный цикл был стабильным, по крайней мере, последние 700 миллионов лет. Например, длина цикла во время Ранняя пермь оценивается в 10,62 года[10] и аналогично в Неопротерозойский.[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
Минимум волка12801350
Spörer Minimum14501550
Минимум Маундера16451715
Дальтон Минимум17901820
Современный максимум19142008
Неопределенные2008подарок

До 2009 года считалось, что 28 циклов охватили 309 лет между 1699 и 2008 годами, что дало 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 это так, то средняя продолжительность будет всего около 10,7 лет. 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

Цикл 25

Основная статья: 25-й цикл солнечной активности

25-й солнечный цикл начался в декабре 2019 года.[17]Было сделано несколько прогнозов цикла пятен 25.[18] на основе разных методов, 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 цикл примерно такой же или немного более сильный по сравнению с циклом 24.[19] Примечательно, что они исключают возможность перехода Солнца в состояние, подобное минимуму Маундера (неактивное) в течение следующего десятилетия. Предварительный консенсус группы прогнозов солнечного цикла 25 был достигнут в начале 2019 года.[20] Панель, организованная NOAA Центр прогнозов космической погоды (SWPC) и НАСА на основании опубликованных прогнозов 25-го солнечного цикла пришли к выводу, что 25-й солнечный цикл будет очень похож на 24-й солнечный цикл. Они ожидают, что минимум солнечного цикла перед 25-м циклом будет долгим и глубоким, как и минимум, предшествующий 24-му циклу. ожидается, что солнечный максимум произойдет между 2023 и 2026 годами с диапазоном солнечных пятен от 95 до 130, учитывая пересмотренное число солнечных пятен.

Цикл 24

Основная статья: 24 цикл солнечной активности

Солнечный цикл начался 4 января 2008 г.,[21] с минимальной активностью до начала 2010 года.[22][23] В цикле присутствовал «двоякий» солнечный максимум. Первый пик достиг 99 в 2011 году, а второй в начале 2014 года - 101.[24] Цикл 24 завершился в декабре 2019 года после 11,0 лет.[17]

Цикл 23

Основная статья: 23 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] В течение этого цикла в 805 днях не было пятен.[26][27][28]

Явления

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

Рисунок пятна в Хрониках Джон Вустерский.
Основная статья: Солнечное пятно

Видимая поверхность Солнца, фотосфера, излучает более активно, чем больше солнечных пятен. Спутниковый мониторинг солнечная светимость выявили прямую связь между циклом Швабе и светимостью с размахом около 0,1%.[29] Яркость уменьшается на целых 0,3% в 10-дневном масштабе времени, когда большие группы солнечных пятен вращаются в поле зрения Земли, и увеличивается на целых 0,05% в течение 6 месяцев из-за факелы связаны с большими группами пятен.[30]

Лучшая информация сегодня исходит от SOHO (совместный проект Европейское космическое агентство и НАСА ), например MDI магнитограмма, где солнечная «поверхность» магнитное поле можно увидеть.

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 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 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 solarcyclescience.com

Выброс корональной массы

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 магнитный поток произведено динамо действие в солнечном интерьере. По причинам, еще не изученным подробно, иногда эти структуры теряют устойчивость, что приводит к выбросы корональной массы в межпланетное пространство, или вспышки, вызванные 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 движущими силами того, что сейчас называется космическая погода.

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]

Узоры

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.

Цикл Швабе считается амплитудная модуляция 87 года (70–100 лет) Gleissberg цикл, названный 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 году.[37]

Связанные столетние вариации магнитных полей в Корона и Гелиосфера были обнаружены с помощью Углерод-14 и бериллий-10 космогенные изотопы, хранящиеся в земных резервуарах, таких как кусочки льда и годичные кольца[38] и используя исторические наблюдения Геомагнитная буря активности, которые ликвидируют временной разрыв между концом пригодных для использования космогенных изотопных данных и началом современных спутниковых данных.[39]

Эти вариации были успешно воспроизведены с использованием моделей, которые используют уравнения непрерывности магнитного потока и наблюдаемые числа солнечных пятен для количественной оценки появления магнитного потока из верхней части солнечной атмосферы в Гелиосфера,[40] показывая, что наблюдения солнечных пятен, геомагнитной активности и космогенных изотопов предлагают согласованное понимание вариаций солнечной активности.

2300 летних гальштатских циклов изменения солнечной энергии.

Предполагаемые циклы

Предложена периодичность солнечной активности с периодами, превышающими цикл солнечных пятен около 11 (22) лет,[5] включая:

210-летний цикл Зюсса[36] (он же «цикл де Фриза», названный в честь Ханс Эдуард Зюсс и Hessel De Vries соответственно) регистрируется в результате радиоуглеродных исследований, хотя в 400-летней записи солнечных пятен появляется «мало свидетельств цикла Зюсса».[5]

Цикл Гальштата (названный в честь прохладного и влажного период в Европе, когда ледники продвинулись ) предполагается, что его продолжительность составит примерно 2400 лет.[41][42][43][44]

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

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

Вовремя Верхняя пермь 240 миллионов лет назад минеральные слои, образовавшиеся в формации Кастилии, показывают циклы продолжительностью 2500 лет.[49]

Солнечное магнитное поле

Солнце магнитное поле структурирует свою атмосферу и внешние слои на всем протяжении корона и в Солнечный ветер. 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.

Последствия

Солнечная

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

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.

Космос

Космический корабль

CME (выбросы корональной массы ) создают поток излучения высокой энергии протоны, иногда называемые солнечными космическими лучами. Это может вызвать радиационное повреждение электроники и солнечные батареи в спутники. Солнечные протонные события также могут вызывать однократное расстройство (SEU) мероприятия по электронике; в то же время уменьшенный поток галактического космического излучения во время солнечного максимума уменьшает высокоэнергетическую составляющую потока частиц.

КВМ излучение опасно для космонавты во время космической миссии, которые находятся за пределами защиты, создаваемой Магнитное поле Земли. Дизайн будущих миссий (например, для Миссия на Марс ) поэтому необходимо предусмотреть защищенное от радиации «штормовое убежище», куда космонавты могли бы отступить во время такого события.

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

С положительной стороны, повышенная освещенность во время максимума солнечной активности расширяет оболочку атмосферы Земли, вызывая низкоорбитальные космический мусор чтобы вернуться быстрее.

Галактический поток космических лучей

Расширение солнечного выброса наружу в межпланетное пространство обеспечивает избыточную плотность плазмы, которая эффективно рассеивает высокие энергии. космические лучи попадая в солнечную систему из других уголков 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 отчетливо обнаруживается при измерениях потока космических лучей у поверхности Земли.

Некоторые высокоэнергетические космические лучи, входящие в атмосферу Земли, достаточно сильно сталкиваются с молекулярными составляющими атмосферы, что иногда вызывает ядерные реакции откола. Продукты деления включают радионуклиды, такие как 14C и 10Быть 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

Солнечное излучение

Основная статья: Солнечное излучение

Полная солнечная освещенность (TSI) - это количество солнечной радиационной энергии, падающей на верхние слои атмосферы Земли. Изменения TSI нельзя было обнаружить до тех пор, пока в конце 1978 г. не начались спутниковые наблюдения. радиометры были запущены на спутники с 1970-х по 2000-е гг.[53] Измерения TSI варьировались от 1360 до 1370 Вт / м2 через десять спутников. Один из спутников, АКРИМСАТ 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 меняется в течение цикла,[55] как по общей освещенности, так и по ее относительным компонентам (УФ, видимая и другие частоты). В солнечная светимость примерно на 0,07 процента ярче во время максимума солнечной активности в середине цикла, чем в конце солнечного минимума. Фотографиисферный магнетизм, по-видимому, является основной причиной (96%) изменения TSI 1996–2013 гг.[56] Отношение ультрафиолета к видимому свету варьируется.[57]

TSI изменяется синхронно с циклом солнечной магнитной активности.[58] с амплитудой около 0,1% при среднем значении около 1361,5 Вт / м2[59] ("солнечная постоянная "). Вариации в среднем до −0,3% вызваны крупными группами пятен, а на + 0,05% - большими группами пятен. факелы и яркая сеть в 7-10-дневном масштабе[60] (см. графики вариантов 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.[нужна цитата ]

Изменения энергии в УФ-излучении, связанные с производством и потерей озон иметь атмосферные эффекты. 30 гПа атмосферное давление уровень изменился по высоте синхронно с солнечной активностью в течение 20–23 солнечных циклов. Увеличение УФ-излучения привело к увеличению производства озона, что привело к нагреванию стратосферы и смещению к полюсам в стратосферный и тропосферный ветровые системы.[64]

Коротковолновое излучение

Солнечный цикл: монтаж за десять лет Йохко Снимки SXT, демонстрирующие изменение солнечной активности во время цикла солнечных пятен с 30 августа 1991 г. по 6 сентября 2001 г. Фото: миссия Йохко КАК ЕСТЬ (Япония) и НАСА (НАС).

При температуре 5870 К фотосфера испускает часть излучения в крайний ультрафиолет (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, солнечный ультрафиолет (УФ), EUV и поток рентгеновского излучения заметно меняется в течение цикла.

Фотомонтаж слева иллюстрирует этот вариант для мягких рентгеновский снимок по наблюдениям японского спутника Йохко с 30 августа 1991 г., на пике 22 цикла, по 6 сентября 2001 г., на пике 23-го цикла. Подобные связанные с циклом изменения наблюдаются в потоке солнечного УФ- или EUV-излучения, как, например, посредством SOHO или СЛЕД спутники.

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 УФ-поток является основным фактором стратосферная химия, а увеличение ионизирующего излучения существенно влияет на ионосфера -влияние температуры и электрическая проводимость.

Солнечный радиопоток

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, вблизи пика наблюдаемого солнечного радиоизлучения. F10.7 часто выражается в SFU или единицы 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.

Солнечные пятна имеют большое влияние на большие расстояния радиосвязь, особенно на коротковолновый полосы, хотя средние волны и низкие УКВ частоты также затронуты. 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 повышенного уровня солнечной радиации на ионосфера.

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

Облака

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 минимума солнечной активности на Землю попадает больше космических лучей, потенциально создавая сверхмалые аэрозольные частицы в качестве предшественников Облачные ядра конденсации.[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 Землю. альбедо.[нужна цитата ]
  • Было предложено, особенно при высоких широты, изменение космических лучей может повлиять на земной облачный покров на малой высоте (в отличие от отсутствия корреляции с облаками на большой высоте), частично под влиянием солнечного межпланетного магнитного поля (а также прохождения через галактические рукава за более длительные периоды времени),[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] это включает наблюдения после сильной солнечной бури.[76] Наблюдения после Чернобыль не показывают индуцированных облаков.[77]

Наземный

Организмы

Было исследовано влияние солнечного цикла на живые организмы (см. хронобиология ). 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 различий в защитных характеристиках. озоновый слой. В стратосфере, озон является непрерывно регенерируется посредством расщепление из О2 молекулы ультрафиолетовым светом. 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

Основная статья: Skywave

Режимы радиосвязи Skywave работают по изгибу (преломляющий ) радиоволны (электромагнитное излучение ) сквозь Ионосфера. Во время «пиков» солнечного цикла ионосфера все больше ионизируется солнечными фотонами и космические лучи. Это влияет на распространение радиоволны сложными способами, которые могут облегчить или затруднить связь. Прогнозирование режимов космической волны представляет значительный интерес для коммерческих морской и самолет коммуникации, радиолюбители и коротковолновый вещатели. Эти пользователи занимают частоты в пределах Высокая частота или "ВЧ" радиоспектр, на который больше всего влияют эти солнечные и ионосферные отклонения. Изменения в солнечной энергии влияют на максимальная полезная частота, предел наивысшего частота можно использовать для связи.

Климат

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 соотнести 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:

  • Общее солнечное излучение ("Радиационное воздействие ").
  • Ультрафиолетовое излучение. Ультрафиолетовая составляющая варьируется более чем в целом, поэтому, если ультрафиолет по какой-то (пока неизвестной) причине оказывает непропорциональное воздействие, это может повлиять на климат.
  • Галактический, опосредованный солнечным ветром космический луч изменения, 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 активности.[86]

Другие эффекты включают одно исследование, которое обнаружило связь с ценами на пшеницу,[87] и еще один, который обнаружил слабую корреляцию с потоком воды в Река Парана.[88] В толщинах годичных колец обнаружены одиннадцатилетние циклы.[10] и слои на дне озера[11] сотни миллионов лет назад.

Текущий научный консенсус, в частности, IPCC, состоит в том, что солнечные колебания играют лишь незначительную роль в управлении глобальное изменение климата,[80] поскольку измеренная величина недавнего изменения солнечной активности намного меньше, чем воздействие 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 за этот период заметно выросли. В противном случае уровень понимания солнечного воздействия на погоду низкий.[90]

Солнечный цикл также влияет на орбитальный распад из Низкая околоземная орбита (НОО) объекты, влияя на плотность в верхнем термосферный уровни.[91]

Солнечная динамо

Основная статья: Солнечная динамо

Считается, что 11-летний цикл солнечных пятен составляет половину 22-летнего цикла. Цикл солнечного динамо Бэбкока – Лейтона, что соответствует колебательному обмену энергией между тороидальный и полоидальный солнечные магнитные поля, которые создаются потоками солнечной плазмы, которые также обеспечивают энергией динамо-систему на каждом этапе. В максимум солнечного цикла, внешнее полоидальное дипольное магнитное поле близко к минимальной напряженности динамо-цикла, но внутреннее тороидальный квадрупольное поле, генерируемое дифференциальным вращением внутри тахоклин, близка к максимальной силе. В этот момент динамо-цикла всплывающий апвеллинг внутри Зона конвекции вынуждает 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 солнечного магнитного поля (Хазра и Нанди 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) и Карак и Нанди (2012), 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 Muñoz-Jaramillo et al. (2013).

Хотя тахоклин долгое время считалось, что это ключ к созданию крупномасштабного магнитного поля Солнца, недавние исследования поставили под сомнение это предположение. Радионаблюдения за коричневые карлики указали, что они также поддерживают крупномасштабные магнитные поля и могут отображать циклы магнитной активности. Солнце имеет радиационное ядро, окруженное конвективной оболочкой, и на границе этих двух областей 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 им не хватает тахоклин хотя все еще проявляют солнечную магнитную активность, было высказано предположение, что солнечная магнитная активность создается только в конвективной оболочке.[96]

Предполагаемое влияние планет

Долгое время предполагалось, что планеты могут влиять на солнечный цикл, и многие теоретические статьи были опубликованы в течение многих лет. В 1974 году вышел бестселлер под названием Эффект Юпитера основанный на идее. Например, было предложено[97] что крутящий момент, прилагаемый планетами к несферической тахоклин слой глубоко в Солнце может синхронизировать солнечное динамо. Однако их результаты были показаны[98] быть артефактом неправильно примененного метода сглаживания, приводящего к сглаживание. Тем не менее, работы, предлагающие предполагаемое влияние планетарных сил на Солнце (включая его воображаемое движение вокруг барицентра), то и дело появляются,[99] хотя и без количественного физического механизма для этого. Однако солнечная изменчивость известна [100] быть по существу стохастическим и непредсказуемым 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 бритва Оккама принципы.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "NASA / Marshall Solar Physics". nasa.gov. Получено 2015-11-17. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  2. ^ а б Швабе (1843 г.). "Sonnenbeobachtungen im Jahre 1843" [Наблюдения за солнцем в 1843 году]. Astronomische Nachrichten [Астрономические новости] (на немецком). 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 количество дней, свободных от солнечных пятен, друг с другом, то обнаружится, что солнечные пятна имели период около 10 лет…)
  3. ^ Йоргенсен, К.С., Карофф, К., Сентамиж Павай, В. и др. Солнечная физика (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:1976Научный ... 192.1189E. Дои:10.1126 / science.192.4245.1189. JSTOR  1742583. PMID  17771739. S2CID  33896851.
  5. ^ а б c d Дэвид Х. Хэтэуэй, «Солнечный цикл»,Живые обзоры в солнечной физике, Март 2010 г., Институт исследования солнечной системы Макса Планка, Катленбург-Линдау, Германия. ISSN1614-4961 (по состоянию на 19 июля 2015 г.)
  6. ^ "Графика 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. Астрофизики. 471 (1): 301–309. arXiv:0706.0385. Bibcode:2007A&A ... 471..301U. Дои:10.1051/0004-6361:20077704. S2CID  7742132.
  8. ^ а б 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:2004 Натур.431.1084S. Дои:10.1038 / природа02995. PMID  15510145. S2CID  4373732. Получено 17 апреля 2007., «Реконструкция числа солнечных пятен за 11000 лет». Главный каталог глобальных изменений. Получено 2005-03-11.
  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 физическими проверками. 91 (21): 211101. arXiv:astro-ph / 0310823. Bibcode:2003ПхРвЛ..91у1101У. Дои:10.1103 / PhysRevLett.91.211101. PMID  14683287. S2CID  20754479.
  10. ^ а б Luthardt, Людвиг; Рёсслер, Ронни (февраль 2017 г.). «Ископаемый лес показывает активность солнечных пятен в ранней перми». Геология. 45 (2): 279. Bibcode:2017Гео .... 45..279л. Дои: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:2018Пред..315 ... 75л. Дои: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:2012НатГе ... 5..397М. Дои:10.1038 / ngeo1460.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  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. Дои: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 записях отложений изогнутого озера с IntCal13 14C во время трех больших солнечных минимумов». Климат прошлого. 14 (5): 687–696. Bibcode:2018CliPa..14..687C. Дои:10.5194 / cp-14-687-2018. ISSN  1814-9324.
  17. ^ а б Национальная служба погоды. "Привет, солнечный цикл 25". Получено 15 сентября 2020.
  18. ^ Например: Прогнозирование 25-го цикла солнечных пятен с помощью "поиска ADS""". Получено 17 марта 2020.
  19. ^ Бховмик, Прантика; Нанди, Дибьенду (6 декабря 2018 г.). «Прогнозирование силы и времени цикла 25 солнечных пятен позволяет выявить условия космической среды в десятилетнем масштабе». Nature Communications. 9 (1): 5209. Дои:10.1038 / s41467-018-07690-0. ISSN  2041-1723. Получено 2 декабря 2020.
  20. ^ [1]
  21. ^ esa. "SOHO: новый цикл солнечной активности начинается с треска"'". Европейское космическое агентство. Получено 11 мая 2017.
  22. ^ Тони Филлипс (10 января 2008 г.). «24-й солнечный цикл начинается». НАСА. Получено 29 мая 2010.
  23. ^ Тони Филлипс (4 июня 2010 г.). «По мере того, как солнце пробуждается, НАСА внимательно следит за космической погодой». НАСА. Получено 18 мая 2013.
  24. ^ "Развитие солнечного цикла". www.swpc.noaa.gov. Центр прогнозирования космической погоды NOAA / NWS. Получено 6 июля 2015.
  25. ^ «Ежемесячное сглаживание солнечных пятен SIDC».
  26. ^ «Безупречные дни».
  27. ^ "Что не так с Солнцем? (Ничего подобного) Дополнительная информация: Безупречные дни". Архивировано из оригинал 14 июля 2008 г.
  28. ^ "Страница безупречных дней Соломона".
  29. ^ Уилсон, Ричард С .; H.S. Хадсон (1991). «Светимость Солнца за полный солнечный цикл». Природа. 351 (6321): 42–4. Bibcode:1991 Натур 351 ... 42 Вт. Дои:10.1038 / 351042a0. S2CID  4273483.
  30. ^ Уилсон Р.К., Галкис С., Янссен М., Хадсон Х.С., Чепмен Г.А. (февраль 1981 г.). «Наблюдения за изменчивостью солнечной освещенности». Наука. 211 (4483): 700–2. Bibcode:1981Наука ... 211..700Вт. Дои: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. Получено 2015-11-17.
  33. ^ Вальдмайер М., 1939, Астрон. Mitt. Цюрих, 14, 439
  34. ^ Ду, Жан-Ле; Ван, Хуа-Нин; Хэ, Сян-Тао (2006). «Связь между амплитудой и периодом солнечных циклов». J. Astron. Астрофизики. 6 (4): 489–494. Bibcode:2006ЧЯА ... 6..489Д. Дои:10.1088/1009-9271/6/4/12. S2CID  73563204.
  35. ^ Sonett, C.P .; Finney, S.A .; Бергер, А. (24 апреля 1990 г.). «Спектр радиоуглерода». Философские труды Королевского общества A. 330 (1615): 413–26. Bibcode:1990RSPTA.330..413S. Дои:10.1098 / рста.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 связанной модели» (PDF). Природа. 438 (7065): 208–11. Bibcode:2005Натура.438..208Б. Дои: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:2004Соф..224 .... 5Ч. Дои:10.1007 / s11207-005-3996-8. S2CID  55971262. Архивировано из оригинал (PDF) 4 января 2006 г.. Получено 19 апреля 2007.
  38. ^ Усоскин И.Г. (2017). «История солнечной активности на протяжении тысячелетий». Живые обзоры в солнечной физике. 14 (3): 3. arXiv:0810.3972. Bibcode:2017LRSP ... 14 .... 3U. Дои: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 в солнечной физике. 10 (4): 4. Bibcode:2013ЛРСП ... 10 .... 4л. Дои:10.12942 / lrsp-2013-4. PDF Копировать
  40. ^ Оуэнс М.Дж. и Форсайт Р.Дж. (2013). «Магнитное поле гелиосферы». Живые обзоры в солнечной физике. 10 (5): 5. arXiv:1002.2934. Bibcode:2013ЛРСП ... 10 .... 5О. Дои:10.12942 / lrsp-2013-5. S2CID  122870891.
  41. ^ «Солнце и климат» (PDF). Геологическая служба США. Информационный бюллетень 0095-00. Получено 2015-11-17.
  42. ^ Васильев, С. С .; Дергачев, В. А. (2002). "~ 2400-летний цикл концентрации радиоуглерода в атмосфере: биспектр 14Данные C за последние 8000 лет ". Annales Geophysicae. 20 (1): 115–20. Bibcode:2002AnGeo..20..115V. Дои: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. Астрофизики. 587: A150. arXiv:1602.02483. Bibcode:2016A & A ... 587A.150U. Дои: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. Дои:10.1016 / j.earscirev.2016.09.004. S2CID  119155024.
  45. ^ Xapsos, M. A .; Берк, Э. А. (июль 2009 г.). «Свидетельство 6 000-летней периодичности восстановленных чисел солнечных пятен». Солнечная физика. 257 (2): 363–9. Bibcode:2009Соф..257..363Х. Дои: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. Дои:10.2458 / azu_js_rc.34.1450. ISSN  0033-8222.
  47. ^ Дэймон, Пол Э. и Сонетт, Чарльз П., "Солнечные и земные компоненты спектра вариаций атмосферного C-14", В Солнце во времени, Vol. 1, pp. 360–388, University of Arizona Press, Tucson AZ (1991). Абстрактные (по состоянию на 16 июля 2015 г.)
  48. ^ см. таблицу в «Солнечная изменчивость: изменение климата в результате изменений количества солнечной энергии, достигающей верхних слоев атмосферы». Введение в четвертичную экологию. Архивировано из оригинал на 2005-03-20. Получено 2015-07-16.
  49. ^ Андерсон, Роджер Ю. (1982-08-20). «Долгая геоклиматическая запись из Перми». Журнал геофизических исследований. 87 (C9): 7285–7294. Bibcode:1982JGR .... 87.7285A. Дои:10.1029 / JC087iC09p07285.
  50. ^ Вольфганг Глайсберг (1953). Die Häufigkeit der Sonnenflecken (на немецком). Берлин: Ахадеми Верлаг.
  51. ^ Потгейтер, М. (2013). «Солнечная модуляция космических лучей». Живые обзоры в солнечной физике. 10 (1): 3. arXiv:1306.4421. Bibcode:2013ЛРСП ... 10 .... 3П. Дои: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:2004 Натур.431.1084S. Дои:10.1038 / природа02995. PMID  15510145. S2CID  4373732.
  53. ^ Монитор освещенности с радиометром активной полости (ACRIM) мониторинг солнечного излучения с 1978 г. по настоящее время [постоянная мертвая ссылка ] (Спутниковые наблюдения полной солнечной радиации); дата доступа 2012-02-03
  54. ^ Ричард К. Уилсон (16 мая 2014 г.). «ACRIM3 и база данных полного солнечного излучения». Астрофизика и космическая наука. 352 (2): 341–352. Bibcode:2014Ap и SS.352..341W. Дои:10.1007 / s10509-014-1961-4.
  55. ^ Willson, R.C .; и другие. (1981). «Наблюдения за изменчивостью солнечной освещенности». Наука. 211 (4483): 700–2. Bibcode:1981Наука ... 211..700Вт. Дои:10.1126 / science.211.4483.700. PMID  17776650.
  56. ^ К.Л. Йео; 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. Bibcode:2014A & A ... 570A..85Y. Дои: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:2010Натура.467..696H. Дои: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:1991 Натур 351 ... 42 Вт. Дои: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. Дои:10.1007 / s10509-014-1961-4.
  60. ^ Willson R.C .; Гулькис С .; Janssen M .; Hudson H.S .; Чепмен Г.А. (1981). «Наблюдения за изменчивостью солнечной освещенности». Наука. 211 (4483): 700–2. Bibcode:1981Наука ... 211..700Вт. Дои:10.1126 / science.211.4483.700. PMID  17776650.
  61. ^ "График полной солнечной освещенности со страницы ACRIM". Веб-страница проекта ACRIM. Получено 2015-11-17. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  62. ^ Willson R.C .; Мордвинов А.В. (2003). «Вековая тенденция полной солнечной радиации во время 21–23 циклов солнечной активности». Geophys. Res. Латыш. 30 (5): 1199. Bibcode:2003GeoRL..30.1199W. Дои:10.1029 / 2002GL016038. S2CID  55755495.
  63. ^ Scafetta N .; Уилсон Р. (2009). «Проблема ACRIM-зазора и тенденции TSI решена с использованием прокси-модели TSI для поверхностного магнитного потока». Geophys. Res. Латыш. 36 (5): L05701. Bibcode:2009GeoRL..36.5701S. Дои:10.1029 / 2008GL036307. S2CID  7160875.
  64. ^ Хей, Джей Ди (17 мая 1996 г.). «Влияние солнечной изменчивости на климат». Наука. 272 (5264): 981–984. Bibcode:1996Sci ... 272..981H. Дои:10.1126 / science.272.5264.981. PMID  8662582. S2CID  140647147.
  65. ^ Нажав на К.Ф. (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. Дои:10.1029 / JD092iD01p00829.
  66. ^ «Влияние солнечной радиации 10,7 см на цифровую связь с расширенным спектром 2,4 ГГц». Новости НАРТЕ. 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.). Изменчивость солнечной активности 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. Дои:10.1029 / 141ГМ22. ISBN  978-0-87590-406-1.[мертвая ссылка ]«Физический факультет Техасского университета в Далласе». Архивировано из оригинал на 2015-08-15. Получено 2015-08-10.
  68. ^ «Эксперимент CERN CLOUD обеспечивает беспрецедентное понимание образования облаков» (Пресс-релиз). ЦЕРН. 25 августа 2011 г.. Получено 12 ноября 2016.
  69. ^ Шавив, Нир Дж (2005). «О реакции климата на изменения потока космических лучей и радиационного баланса» (PDF). Журнал геофизических исследований. 110 (A08105): A08105. arXiv:физика / 0409123. Bibcode:2005JGRA..110.8105S. Дои:10.1029 / 2004JA010866. S2CID  16364672. Получено 17 июн 2011.
  70. ^ Свенсмарк, Хенрик (2007). «Космоклиматология: рождается новая теория». Астрономия и геофизика. 48 (1): 1.18–1.24. Bibcode:2007A&G .... 48a..18S. Дои:10.1111 / j.1468-4004.2007.48118.x.
  71. ^ Свенсмарк, Хенрик (1998). «Влияние космических лучей на климат Земли» (PDF). Письма с физическими проверками. 81 (22): 5027–5030. Bibcode:1998ПхРвЛ..81.5027С. CiteSeerX  10.1.1.522.585. Дои:10.1103 / PhysRevLett.81.5027. Получено 17 июн 2011.
  72. ^ Шавив, Нир Дж и Вейзер, Ян (2003). "Небесный двигатель фанерозойского климата?". Геологическое общество Америки. 13 (7): 4. Дои:10.1130 / 1052-5173 (2003) 013 <0004: CDOPC> 2.0.CO; 2.
  73. ^ Вс, В .; Брэдли, Р. (2002). «Солнечные влияния на космические лучи и образование облаков: переоценка». Журнал геофизических исследований. 107 (D14): 4211. Bibcode:2002JGRD..107.4211S. Дои:10.1029 / 2001jd000560.
  74. ^ Pierce, J .; 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. Дои:10.1029 / 2009gl037946. S2CID  15704833.
  75. ^ Snow-Kropla, E .; и другие. (Апрель 2011 г.). «Космические лучи, образование аэрозолей и ядра конденсации облаков: чувствительность к неопределенностям модели». Атмосферная химия и физика. 11 (8): 4001. Bibcode:2011ACP .... 11.4001S. Дои: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:КАРТА 2013 ... 121..137E. Дои: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 оригинал на 2008-07-29.
  79. ^ Заявление конференции по развитию консенсуса Солнечный свет, ультрафиолетовое излучение и кожа, NIH, 1989
  80. ^ а б Джоанна Д. Хей "Солнце и климат Земли ", Живые обзоры в солнечной физике (дата обращения 31 января 2012 г.)
  81. ^ Варт, Спенсер (2003). «Меняющееся солнце, изменение климата?». Открытие глобального потепления. Издательство Гарвардского университета. ISBN  978-0-674-01157-1. Получено 17 апреля 2008.
  82. ^ Инесон С .; Scaife A.A .; Knight J.R .; Маннерс J.C .; Данстон, штат Нью-Джерси; Gray L.J .; Хей Дж. Д. (9 октября 2011 г.). «Солнечное воздействие на зимнюю изменчивость климата в Северном полушарии» (PDF). Природа Геонауки. 4 (11): 753–7. Bibcode:2011НатГе ... 4..753I. Дои:10.1038 / ngeo1282. HDL:10044/1/18859.
  83. ^ Лабицке К .; Маттес К. (2003). «Одиннадцатилетние вариации солнечного цикла в атмосфере: наблюдения, механизмы и модели». Голоцен. 13 (3): 311–7. Bibcode:2003Holoc..13..311L. Дои:10.1191 / 0959683603hl623rp. S2CID  129100529.
  84. ^ Пабло Дж. Д. Мауас и Андреа П. Буччино. "Влияние долгосрочной солнечной активности на реки Южной Америки "стр. 5. Журнал атмосферной и солнечно-земной физики космического климата, март 2010 г. Дата обращения: 20 сентября 2014 г.
  85. ^ Zanchettin, D .; Рубино, А .; Traverso, P .; Томасино, М. (2008). «[Влияние колебаний солнечной активности на гидрологические модели декад в северной Италии]». Журнал геофизических исследований. 113 (D12): D12102. Bibcode:2008JGRD..11312102Z. Дои:10.1029 / 2007JD009157. S2CID  54975234.
  86. ^ К. Д. Кэмп и К. К. Тунг (2007). «Поверхностное потепление в результате солнечного цикла, как показывает прогноз составной средней разности». Письма о геофизических исследованиях. 34 (14): L14703. Bibcode:2007GeoRL..3414703C. Дои:10.1029 / 2007GL030207. S2CID  16596423.
  87. ^ Активность солнечных пятен влияет на урожай Новый ученый, 18 ноя 2004 г.
  88. ^ «Активность солнечных пятен может быть связана с осадками», Новый ученый, 8 ноября 2008 г., с. 10.
  89. ^ Houghton, J.T.; Ding, Y .; Григгс, Д.Дж .; 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 комиссия по изменению климата. Получено 15 апреля 2007.; см. также Четвертый оценочный отчет МГЭИК, в котором величина вариации солнечной освещенности была пересмотрена в сторону уменьшения, хотя доказательства связи между солнечной вариацией и некоторыми аспектами климата увеличились за тот же период времени: Отчет об оценке-4, Рабочая группа 1, глава 2 В архиве 2013-12-07 в Wayback Machine
  90. ^ Форстер, П., В. Рамасвами, П. Артаксо, Т. Бернцен, Р. Беттс, Д. У. Фэйи, Дж. Хейвуд, Дж. Лин, Д. К. Лоу, Г. Майре, Дж. Нганга, Р. Принн, Г. Рага, М. Шульц и Р. Ван Дорланд (2007), «2.9.1 Неопределенности в радиационном воздействии», в IPCC AR4 WG1 (ed.), Глава 2: Изменения в атмосферных составляющих и радиационном воздействии, ISBN  978-0-521-88009-1CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  91. ^ Молавердихани, 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». Достижения в космических исследованиях. 58 (6): 924–937. Bibcode:2016AdSpR..58..924M. Дои:10.1016 / j.asr.2016.05.035.
  92. ^ Hale, G.E .; Эллерман, Ф .; Николсон, С.Б .; Джой, А. Х. (1919). «Магнитная полярность солнечных пятен». Астрофизический журнал. 49: 153. Bibcode:1919ApJ .... 49..153H. Дои:10.1086/142452.
  93. ^ «Спутники НАСА фиксируют начало нового солнечного цикла». PhysOrg. 4 января 2008 г.. Получено 10 июля 2009.
  94. ^ "Солнце переворачивает магнитное поле". CNN. 16 февраля 2001 г. Архивировано с оригинал 15 ноября 2005 г.. Получено 11 июля 2009.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 оригинал 4 ноября 2001 г.. Получено 11 июля 2009.
  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. Дои: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 и A ... 548A..88A. Дои: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. Дои: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:2019Соф..294 ... 60С. Дои:10.1007 / s11207-019-1447-1. S2CID  73609026.
  100. ^ К. Петровай (2019). «Прогноз солнечного цикла». Живые обзоры в солнечной физике. 7: 6. Дои:10.12942 / lrsp-2010-6. ЧВК  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: 5209. arXiv:1909.04537. Дои:10.1038 / s41467-018-07690-0.

Общие ссылки

внешняя ссылка