Войти
400-летняя история солнечных пятен, включая минимум Маундера 
«Текущий прогноз для 24-го цикла солнечных пятен дает сглаженное пятно. Максимальное количество солнечных пятен составляло около 69 в конце лета 2013 года. Сглаженное число таким солнечным пятен достигло 68,9 в августе 2013 года, так что официальный максимум будет как минимум самым высоким. Сглаженное число солнечных пятен снова возрастает к этому второму пику за последние пять месяцев и сейчас превзошла 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 первый. Текущий прогнозируемый размер делает это наименьшим циклом циклом пятен со временным циклом 14, имеющий максимум 64,2 в феврале 1906 г. "цикл солнечной активности или цикл солнечной магнитной активности представляет собой почти периодическое 11-летнее изменение активности Солнца, измеренное в те среднеквадратичные отклонения числа наблюдаемых <119
Наряду с 11-летней квазипериодичностью в солнечных пятнах, наблюдаются с начала 17 века, и временные ряды пятен являются последними непрерывно наблюдаемыми (зарегистрированными) временными рядом любых природных явлений. Крупномасштабная диполярная (север-юг) компонент 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., количество и размер солнечных пятен, солнечных вспышек и корональных петель - все это показывает синхронизированное колебание от активного снова к спокойному и к ак тивному с периодом 11 лет.
Этот цикл веками наблюдался по изменениям внешнего вида Солнца и по земным явлениям, таким как полярные сияния. Солнечная активность, обусловленная как циклом солнечных пятен, так и переходными апериодическими процессами, управляет окружающей средой планетарной системы, создаваемой космической погоду и воздействует 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 величайших задач астрофизики с серьезными последствиями для космической науки и понимания магнитогидродинамических явлений в других частях Вселенной.
Воспроизвести медиа Эволюция магнетизма на Солнце. Солнечные циклы имеют среднюю продолжительность около 11 лет. Максимум солнечной энергии и минимум солнечной активности класса к периоду энергии и минимального количества солнечных пятен. Циклы охватывают от одного минимума до следующего.
Самуэль Генрих Швабе (1789–1875). Немецкий астроном, обнаруживший солнечный цикл посредством продолжительных наблюдений за солнечными пятнами 
Рудольф Вольф (1816–1893), швейцарский астроном, провел историческую реконструкцию солнечной активности до семнадцатого века. Впервые солнечные систематически наблюдал Галилео Галилей, Кристоф Шайнер и его современники примерно с 1609 года. Солнечный цикл был открыт в 1843 году Самуэлем Генрихом Швабе, который после 17 лет наблюдений заметил периодические изменения в среднем количестве солнечных пятен. Однако Швабе предшествовал Кристиан Хорребоу, который в 1775 году писал: «По прошествии количества лет появление Солнца повторяется в зависимости от количества и размера пятен». основанный на своих наблюдениях за солнцем с 1761 года и позже из обсерватории Рундетаарн в Копенгагене. Рудольф Вольф собрал и изучил эти и другие наблюдения, восстановил цикл до 1745 года, в итоге подтолкнув их к реконструкции самых ранних наблюдений солнечных пятен Галилеем и современниками в начале семнадцатого века.
Следуя схеме нумерации Вольфа, цикл 1755–1766 годов традиционно нумеруется «1». Вольф создал индекс числа солнечного пятен, индекс Вольфа, который используется и сегодня.
Период между 1645 и 1715 годами, время нескольких солнечных пятен, известен как минимум Маундера, в честь Эдварда Вальтера Маундера, который подробно исследовал это странное событие, впервые отмечен Густавом Шперером.
Во второй половине девятнадцатого века Ричард Кэррингтон и Шперер независимо друг от друга отметили явления солнечных пятен, появляющихся на разных солнечных широтах в разных частях цикла.
Физическая основа цикла была эмнена Джорджем Эллери Хейлом и сотрудниками, которые в 1908 году показали, что солнечные пятна сильно намагничены (первое открытие магнитных полей за пределами Земли). В 1919 году они показали, что магнитная полярность пар солнечных пятен:
Наблюдения Хейла показывает, что полный магнитный цикл охватывает два солнечного цикла, или 22 года, чем вернуться в исходное состояние (включая полярность). Почти все проявления нечувствительности 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 чисел солнечных пятен (правило Гневышева-Оля ).
В 1961 году группа отца и сына Гарольда и Горация Бэбкока установила, что солнечный цикл - это пространственно-временный магнитный процесс, разворачивающийся над Солнцем в целом, они наблюдали, что поверхность Солнца намагничен за пределами солнечного пятен, что это ( более слабое) магнитное поле имеет первый порядок диполь, и что этот диполь претерпевает изменения полярности с тем же периодом, что и цикл солнечных пятен. Модель Бэбкока Горация колебательное магнитное поле Солнца как имеющее квазистационарную периодичность 22 года. Расширенный обмен энергией между тороидальным и полоидальным компонентами солнечного магнитного поля.
Реконструкция солнечной активности за 11 400 лет. ктивности более 8 000 лет назад мар ked. Число солнечных пятен за последние 11 400 лет было восстановлено с использованием дендроклиматологии на основе 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 ). Солнце находилось на столь же высоком уровне магнитной активности только ~ 10% из последних 11400 лет. Практически все предшествующие периоды высокой активности были короче нынешнего. Летописи окаменел предполагают, что солнечный цикл был стабильным, по крайней мере, последние 700 миллионов лет. Например, продолжительность цикла во время ранней перми оценивается в 10,62 года, и аналогично в неопротерозое.
события солнечной активности, зарегистрированные с помощью радиоуглерода. Настоящий период справа. Значения с 1900 г. не отображается. | Событие | Начало | Конец |
|---|---|---|
| Гомеровский минимум | 750 г. до н.э. | 550 г. до н.э. |
| Минимум Оорта | 1040 CE | 1080 CE |
| Средневековый максимум | 1100 | 1250 |
| Минимум Wolf | 1280 | 1350 |
| Минимум Spörer | 1450 | 1550 |
| Минимум Маундера | 1645 | 1715 |
| Минимум Дальтона | 1790 | 1820 |
| Современный максимум | 1914 | 2008 |
| Не указано | 2008 | настоящее время |
До 2009 года считалось что 28 циклов охватили 309 лет между 1699 и 2008 годами, давая среднюю продолжительность 11,04 года, но показали, что самый длинный из них (1784–1799) на самом деле могть два цикла. Если это так, то средняя продолжительность будет всего около 10,7 лет. Наблюдения начались, циклы продолжались всего 9 лет, и если цикл 1784–1799 гг. Удваивался, то продолжительность одного из двух составляющихлов должна быть менее 8 лет. Также наблюдаются значительные вариации амплитуды.
Существует список исторических «великих минимумов» солнечной активности.
Было сделано несколько прогнозов для 25-го цикла солнечных пятен на основе методов для предстоящего 25 солнечного цикла в диапазоне от очень слабой до умеренной величины. Недавнее предсказание, основанное на физике, основанное на данных моделей солнечного динамо и переноса потока на поверхности Солнца, сделанных Bhowmik and Nandy (2018), похоже, правильно предсказало силу солнечного полярного поля в текущих минимумах и прогнозирует слабый, но не незначительный солнечный цикл 25, аналогичный или немного более сильный по сравнению с циклом 24. Примечательно, что они исключают возможность падения Солнца в состояние, подобное минимуму Маундера (неактивное) в течение следующего десятилетия. Предварительный консенсус Группы по прогнозированию солнечного цикла 25 был достигнут в начале 2019 года. Группа была организована Центром прогнозирования космической погоды NOAA (SWPC) и NASA на основе опубликованных Согласно прогнозам 25-го цикла солнечной активности, 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. Они ожидают, что произойдет солнечный максимум. между 2023 и 2026 годами с диапазоном солнечных пятен от 95 до 130, что выражается в пересмотренном числе солнечных пятен.
текущий солнечный цикл начался 4 января 2008 года с минимальной активностью до начала 2010 года. Цикл включал в себя "двухпиковый" солнечный максимум. Первый пик достиг 99 в 2011 году, в начале 2014 года - 101. Похоже, что цикл 24 закончится где-то между серединой 2019 и концом 2020 года.
Этот цикл продолжался 11,6 лет, начиная с мая 1996 г. и заканчивая в январе 2008 г. Максимальное сглаженное число солнечных пятен (месячное количество солнечных пятен, усредненное за двенадцатимесячный период), наблюдаемое в течение солнечного цикла составило 120,8 (март 2000 г.), а минимальное - 1,7. В течение этого цикла в общей сложности 805 дней не имели солнечных пятен.
24-световой солнечный свет, магнитная активность, солнечным циклом следуют магнитные солнечные явления, включая солнечные пятна и корональные выбросы массы.
Рисунок солнечного пятна в Хрониках Джона Вустерского.Видимая поверхность Солнца, фотосфера, излучает более активно, когда солнечное пятен больше. Спутниковый мониторинг солнечной светимости выявил прямую связь между циклом Швабе и светимостью с размахом около 0,1%. Светимость на целых 0,3% в 10 дневном масштабе времени, когда большие группы солнечных пятен вращаются в поле зрения Земли, увеличиваются на целых 0,05% в течение 6 месяцев из-за факелов, связанных с большим пятном.
На сегодняшний день лучшая информация поступает из SOHO (совместный проект Европейского космического агентства и NASA ), например, MDI магнитограмма, на которой видна солнечная «поверхность» магнитное поле.
В начале каждого цикла солнечные появляются на средних широтах, затем перемещаются все ближе и ближе к экватору, пока не будет 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 цветные полосы, и этот процесс повторяется месяц за месяцем для построения этой диаграммы временных рядов.
Эта версия диаграммы солнечной 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 и времени, усредненная по последовательному вращению Солнца. «Бабочка» из солнечных пятен отчетливо видна на низких широтах. Схема, построенная группа батарей в Центре космических полетов им. Маршалла НАСА. Новейшую версию можно найти на solarcyclescience.com 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, вызываемое динамо в недрах Солнца. По причинам, вызванным внезапным локализованным высвобождением магнитной энергии, вызывающей излучение ультрафиолета, вызывает выброс корональной массы в межпланетное пространство или вспышкам. и рентгеновское излучение, а также энергичные частицы. Эти эруптивные погодные условия оказывают влияние на верхние слои атмосферы Земли и космической среды и оказывают влияние факторами того, что сейчас называется космической погодой.
. Частота возникновения корональных масс 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 в среднем несколько раз в период солнечного максимума, до одного раза несколько дней в период солнечного минимума. Сами по себе размер этих событий не сильно зависит от фазы солнечного цикла. В качестве примера можно привести три вспышки класса X, произошедшие в декабре 2006 г., очень близко к солнечному минимуму; X9.0 5 декабря считается одной из самых ярких за всю историю наблюдений.
Обзор трех солнечных циклов показывает взаимосвязь между циклом солнечными пятенами, космическими космическими лучами и состоянием нашей окосмической среды. Эффект Вальдмайера называет наблюдение, что циклы с большей максимальной амплитудой, как правило, требуют меньше времени для достижения максимумов, чем циклы с меньшей амплитуды амплитуды; максимальные амплитуды отрицательно коррелируют с продолжительностью более ранних циклов, что обеспечиваетанию.
Солнечные максимумы и минимумы демонстрируют флуктуации на временных масштабах, превышающих солнечные циклы. Тенденции к увеличению и уменьшению продолжаться в течение столетия и более.
Цикл Швабе считается амплитудной модуляцией 87-летнего (70–100 лет) цикла Глейсберга, названного в честь Вольфганга Глейсберга. Цикл Глейсберга подразумевает, что следующий цикл имеет максимальное сглаженное число 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.
Связанные столетние вариации магнитных полей в Короне и Гелиосфере были обнаружены с использованием Углерода-14 и бериллия-10 <8.>космогенные изотопы, хранящиеся в земных резервуарах, такие как ледяные щиты и годичные кольца, и с использованием наблюдений за активностью геомагнитной бури, которые ликвидируют временное пространство между концом пригодных для использования данных по космогенным изотопам и начала современных спутниковых данных.
Эти вариации были успешно воспроизведены с использованием моделей, которые используют функции непрерывности магнитного потока и числа наблюдаемых солнечных пятен для количественной оценки появления магнитного потока из части верхней солнечной атмосферы и в гелиосферу, преобразованное, что наблюдение солнечных пятен нс, геомагнитная активность и космогенные изотопы обеспечивают согласованное понимание вариаций солнечной активности.
2300 летних гальштатских циклов изменения солнечной активности. Была предложена периодичность солнечной активности с периодами, превышающими цикл солнечных пятен около 11 (22) лет, в том числе:
210-летний цикл Зюсса (он же «цикл де Фриза», названный в честь Ханса Эдуарда Зюсса и Гесселя де Фриза соответственно) зарегистрирован с помощью радиоуглеродных исследований, хотя «мало доказательств существования Зюсса». Цикл »появляется в 400-летней записи солнечных пятен.
Предполагается, что цикл Гальштата (названный в честь прохладного и влажного периода в Европе, когда наступали ледники ) длится примерно 2400 лет.
Еще не названный цикл может длиться более 6000 лет.
В углерод-14 были циклы в 105, 131, 232, 385, 504, 805 и 2241 год. наблюдались, возможно, совпадающие циклы, полученные из других источников. Дэймон и Сонетт предложили основанные на углероде 14 средне- и краткосрочные вариации периодов 208 и 88 лет; а также предположение о 2300-летнем радиоуглеродном периоде, который модулирует 208-летний период.
В течение верхней перми 240 миллионов лет назад минеральные слои, созданные в формации Кастилия, демонстрируют циклы 2500 лет.
Магнитное поле Солнца структурирует его атмосферу и внешние слои на всем протяжении короны 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.
Циклы активности 21, 22 и 23, видимые в индексе числа солнечных пятен, TSI, потоке излучения 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 тесно синхронизированы по фазе, но степень корреляции в амплитудах в некоторой степени варьируется. 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 на противоположную (обратите внимание, как синие 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.
КВМ (выбросы корональной массы ) создают поток излучения из высокоэнергетических протонов, иногда известных как солнечные космические лучи. Это может вызвать радиационное повреждение электроникии солнечных элементов в спутниках. События с солнечными протонами также могут вызывать события однократных сбоев (SEU) в электронике; в то же время уменьшенный поток космического излучения во время солнечного максимума уменьшает высокоэнергетическую составляющую потока частиц.
КВМ-излучение опасно для астронавтов, выполняющих космическую миссию, которые находятся за пределами защиты, создаваемой магнитным полем Земли. Поэтому будущие проекты миссий (например, для Mars Mission ) включает защищенное от радиации «штормовое убежище», куда астронавты могут отступить во время такого события.
Глайсберг разработал метод прогнозирования CME, основанный на последовательных циклах.
С положительной стороны, повышенная освещенность во время солнечного максимума расширяет оболочку атмосферы Земли, вызывая низкоорбитальные движения космический мусор, чтобы вернуться в него быстрее.
Расширение солнечного выброса в межпланетном пространстве обеспечивает избыточную плотность плазмы, которая эффективно рассеивает высокоэнергетические космические лучи, попадающие в другом месте 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 общей солнечной активностью. Эта антикорреляция отчетливо проявляется при измерении потока космических лучей на поверхности Земли.
Некоторые высокоэнергетические космические лучи, входящие в атмосферу Земли, сильно взаимодействуют с молекулярными составляющими атмосферы, что иногда вызывает ядерные реакции расщепления. Продукты деления включают радионуклиды, такие как C и Be, которые оседают на поверхности Земли. Их концентрацию можно измерить в стволах деревьев или ледяных кернах, что позволяет восстановить солнечную активность в далеком прошлом. Такие демонстрируют, что обычная солнечная реконструкция с середины двадцатого века представляет собой одно из самых высоких за последние 10 000 лет.
Полная солнечная освещенность (TSI) - это количество солнечной радиационной энергии, падающей на верхние слои атмосферы Земли. Вариации TSI не могли быть обнаружены до тех пор, пока в конце 1978 года не начались спутниковые наблюдения. С 1970-х по 2000-е годы на спутниках была запущена серия радиометров. Измерения TSI представлены от 1360 до 1370 Вт / м на десяти спутниках. Один из спутников, ACRIMSAT, был запущен группой ACRIM. Спорный "разрыв ACRIM" 1989–1991 годов между неперекрытыми 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. Эта разница 0,045% / десятилетие влияет на климатические модели.
Солнечное излучение систематически меняется в течение цикла, как по общей освещенности, так и по его относительным компонентам (УФ по сравнению с видимой и другими частотами). солнечная светимость оценивается на 0,07 процента ярче во время солнечного максимума в среднем цикле, чем конечный солнечный минимум. Фотосферный магнетизм, по-видимому, является основной (96%) вариации TSI 1996–2013 гг. Отношение ультрафиолета к предположению свету рассматривается.
TSI изменяется синхронно с циклом солнечной магнитной активности с амплитудой около 0,1% около среднего значения около 1361,5 Вт / м (солнечная постоянная " "). Вариации в среднем до -0,3% вызваны большими солнечными пятенами, а + 0,05% - большими факелами и яркой сетью на шкале времени 7-10 дней (см. Графики вариаций TSI). Изменения TSI спутниковой эры демонстрируют небольшие, но заметные тенденции.
TSI выше в период солнечного максимума, даже несмотря на то, что 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 являются ярче (горячее), чем средняя среда. В совокупности они чрезмерно компенсируют дефицит освещенности, связанной с более прохладными, но менее многочисленными пятнами. Основной движущей силой изменений TSI во временных масштабах вращения Солнца и циклов солнечных пятен является различное фотосферное покрытие этих радиационно-активных солнечных магнитных структур.
Энергетические изменения в УФ-излучении, участвующие в производстве и потере озона атмосферные эффекты. Уровень 30 гПа атмосферного давления менял высоту в фазе с солнечной активностью во время солнечного циклов 20–23. Увеличение УФ-излучения привело к увеличению производства озона, что привело к нагреву стратосферы и смещению полюсов в стратосферных и тропосферных ветровых системах.
Солнечный цикл: монтаж 10-летних изображений SXT Йохко, демонстрирующих изменение солнечной активности во время цикла солнечного пятен с 30 августа 1991 г. по 6 сентября 2001 г. Фото: миссия Yohkoh ISAS (Япония) и NASA (США). При температуре 5870 К фотосфера излучает часть излучения в край ультрафиолете (EUV) и выше. Однако более горячие верхние слои атмосферы Солнца (хромосфера и корона ) излучают больше коротковолнового излучения. Энергетические слои атмосферы неоднородны и содержат значительную магнитную среду, солнечного ультрафиолета (УФ), EUV и рентгеновского излучения меняется в течение цикла.
Фотомонтаж слева показывает эту вариацию для мягкого рентгеновского излучения, наблюдаемого японским спутником Йохко после 30 августа 1991 г., на пике цикла 22, по 6 сентября 2001 г., на пике цикла 23. Подобные связанные с циклом изменения наблюдаются в потоке солнечного УФ- или EUV-излучения, как, например, наблюдаемые SOHO или TRACE спутники.
Несмотря на то, что на него приходится лишь мизерная часть общей солнечной радиации, влияние солнечного УФ-, EUV- и рентгеновского излучения на верхние слои атмосферы Земли очень велико. Солнечный УФ-поток является основным фактором химии стратосферы, увеличение ионизирующего излучения, сильно на ионосферную -влияющую температуру и электрическую проводимость.
Излучение Солнца на сантиметровой (радио) длине волны в основном связано с корональной плазмой, захваченной магнитными полями над активными областями. Индекс F10.7 - это мера солнечного радиопотока на единицу частоты на длине волны 10,7 см, вблизи пика наблюдаемого солнечного радиоизлучения. F10.7 часто выражается в SFU или единицах солнечного потока (1 SFU = 10 Вт · м Гц). Он представляет собой меру диффузного безызлучательного сообщения корональной плазмы. Это отличный индикатор общего уровня солнечной активности и хорошо коррелирует с солнечным УФ-излучением.
Активность солнечных пятен оказывает большое влияние на дальние радиосвязи, особенно на коротковолновые диапазоны, хотя средние и низкие УКВ частоты также имеют отношениеуты. 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 ионосферу.
Солнечный поток 10,7 см может создать помехи для наземной связи точка-точка.
Предположения о влиянии изменений космических лучей в течение цикла включает:
Более поздние работы показали, что образование облаков с помощью космических лучей нельзя объяснить зарождением частиц. Получилось крупное количество крупных частиц. это включает наблюдения после сильной солнечной бури. Наблюдения после Чернобыль не выявили индуцированных облаков.
Исследовано влияние солнечного цикла на живые организмы (см. хронобиология ). Некоторые исследователи утверждают, что представляют связь со здоровьем человека.
Количество ультрафиолетового излучения UVB на длине волны 300 нм, достигшего Земли, изменяется на целых 400% в течение солнечного цикла из-за изменений в защитном озоне. слой. В стратосфере озон непрерывно регенерируется расщепления молекулами O2 ультрафиолетовым светом. Во время минимума уменьшенного ультрафиолетового света, получаемого от Солнца, приводит к уменьшению воздействия озона, позволяя увеличенному ультрафиолетовому излучению B достигать поверхности Земли.
Режимы радиосвязи Skywave осуществляется путем отклонения (преломления ) радиоволн (электромагнитного излучения ) через ионосферу. Во время «пиков» солнечного цикла ионосфера становится все более ионизируемой солнечными фотонами и космическими лучами. Это влияет на распространение радиоволн сложным образом, что может либо облегчить, либо затруднить связь. Прогнозирование режимов иферных волн представляет значительный интерес для коммерческих морских и воздушных связи, радиолюбителей и коротковолновых вещатели. Эти пользователи занимают частоты в пределах высокочастотного или «HF» радиоспектра, на которые больше всего воздействуют солнечные ионосферные отклонения. Изменения в солнечной энергии на максимальную используемую частоту, ограничение на самую высокую частоту, используемую для связи.
Предполагается, что как долгосрочные, так и краткосрочные вариации солнечной активности могут повлиять на глобальный климат, но оказалось непросто показать какую-либо связь между солнечными вариациями и климатом.
Ранние исследования пытались сопоставить погоду с ограниченным успехом, затем последовали попытки сопоставить солнечную активность с глобальной температурой. Цикл также влияет на региональный климат. Измерения, проведенные SORCE Spectral Irradiance Monitor, показывают, что изменчивость солнечного УФ-излучения приводит, например, к более холодным зимам в США и северной Европе и более теплым зимам в Канаде и южной Европе во время солнечных минимумов.
Три предложенных механизма опосредуют изменения солнечной активности »климатические воздействия:
Изменение цикла солнечных пятен на 0,1% имеет небольшое, но заметное влияние на климат Земли. 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.
Другие эффекты включают одно исследование, которое обнаружило связь с ценами на пшеницу и еще одна, которая обнаружила слабую корреляцию с потоком воды в реке Парана. Одиннадцатилетние циклы были обнаружены в толщах годичных колец и слоях на дне озера сотни миллионов лет назад.
Текущий научный консенсус, в частности, IPCC, заключается в том, что солнечные колебания играют лишь незначительную роль в глобальном изменении климата, поскольку измеренная величина недавнее изменение солнечной активности намного меньше, чем воздействие парниковых газов. 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.
Солнечный цикл также влияет на орбитальный распад объектов на низкой околоземной орбите (НОО), влияя на плотность на верхних атмосферных уровнях.
Считается, что 11-летний цикл солнечных пятен составляет половину 22-летнего Бэбкока– Цикл солнечного динамо Лейтона, который соответствует колебательному обмену энергией между тороидальным и полоидальным магнитными полями Солнца, который опосредуется потоками солнечной плазмы, которая также обеспечивает энергией динамо-систему на каждом этапе. На максимуме солнечного цикла внешнее полоидальное дипольное магнитное поле близко к минимальной напряженности динамо-цикла, но внутреннее тороидальное квадрупольное поле, генерируемое посредством дифференциального вращения в пределах тахоклина, близка к максимальной силе. В этот момент динамо-цикла всплывает всплеск в пределах Зона конвекции появления тороидального магнитного поля через фотосферу, в результате чего возникают пары солнечных пятен, примерно выровненных с востока на запад с противоположными магнитными полярностями. Магнитная полярность пар солнечных пятен меняется каждый солнечный цикл, явление, известное как цикл Хейла.
Во время фазы спада солнечного цикла энергия смещается от внутреннего тороидального магнитного поля к внешнему полоидальному полю, а солнечные пятна уменьшаются в числе. 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. Процесс продолжается непрерывно, и в идеализированном упрощенном сценарии каждый 11-летний цикл солнечных пятен соответствует полярности крупномасштабного магнитного поля Солнца.
Моделирование показывает, что перенос плазменного потока в недрах Солнца, такие как дифференциальное вращение, меридиональная циркуляция и турбулентная роль накачка, играют важную роль в рециклировании тороидальных и полоидальных компонентов магнитного поляца (Hazra and Nandy 2016 ). Относительные силы этих циклов также определяют «память» солнечного цикла, которая играет роль в предсказаниях солнечного цикла, основанных на физике. Йейтс, Нанди и Маккей (2008) и Карак и Нанди (2012), в частности, использовали стохастически вынужденное нелинейное моделирование солнечного динамо, чтобы установить память солнечного цикла коротка, длится в течение одного цикла, что подразумевает, что точные прогнозы возможны только для следующего цикла солнечных пятен, а не более. Этот постулат о короткой памяти в один цикл в механизме солнечного динамо был позже подтвержден наблюдениями Муньос-Харамилло и др. (2013).
Хотя тахоклин уже давно должен быть ключом к созданию крупномасштабного магнитного поля Солнца, недавние исследования поставили под сомнение это предположение. Радионаблюдения за коричневыми карликами показали, что они также крупномасштабные магнитные поля могут отображать циклы магнитной активности. Солнце имеет радиационное ядро, окруженную конвективной оболочкой, и границы этих двух находится тахоклин. Однако у коричневых карликов отсутствуют радиационные ядра и тахоклины. Их структура состоит из солнечной конвективной оболочки, которая происходит от ядра до поверхности. Было высказано предположение, что солнечная магнитная активность генерируется только в конвективной оболочке, поэтому им у них нет тахоклина, но они все еще демонстрируют солнечную магнитную активность.
Предполагаемое влияние планеты на солнечный цикл, и многие теоретические статьи были опубликованы в течение многих лет. В 1974 году на основе этой идеи вышел бестселлер под названием Эффект Юпитера. Например, было предположено, что крутящий момент, прилагаемый планетами к несферическому слою тахоклина глубоко в Солнце, может синхронизировать солнечное динамо. Однако результаты оказались вызванными ошибками метода сглаживания, приводящего к наложению наложения. Предлагаемое влияние планетарных сил на Солнце, включает его воображаемое движение вокруг барицентра, появляется, хотя и без количественного физического механизма механизма. Известно, что солнечная изменчивость является непредсказуемой за пределами одного солнечного цикла, что солнечного изменчивости идущего детерминированного планетарного влияния на солнечное динамо. Более того, современные модели динамо точно воспроизводят солнечный цикл без какого-либо планетарного влияния. Соответственно, планетарное влияние на солнечное динамо считается маргинальным и противоречит принципам бритвы Оккама.
 | Викискладе есть носители, связанные с солнечными циклами. |
