Солнечная активность

Солнечная активность Солнце

Солнце уже светит довольно давно и будет дальше ещё работать долгое время, предоставляя оптимальные условия для проживания на планете Земля. Внутри звезды происходят закономерные процессы, за счёт которых она и существует. Но периодически в её атмосфере возникают различные явления, что общим термином зовётся как солнечная активность. Это порождает соответствующие изменения, и главным образом они касаются климата на Земле.

Событие в Исландии

За всю историю этой страны, ранее здесь ещё не было такой снежной бури, как это случилось 20 декабря 2019 год. В этот раз она набрала максимальную силу. Скорость ветра составила 161 км/ч, однако, по другим сведениям, показания были больше – 240. В северо-восточных районах Исландии порывы ветра доходили до 145 км/ч. На севере толщина выпавшего снега составила 3 метра.

Снежный циклон способствовал снижению атмосферного давления до отметки 944 миллибар (мбар) на суше, тогда как над морем его среднее значение обычно превышает 1 000. Теперь стоит сравнить 944 с показаниями, сделанными в Нью-Джерси – 946 миллибар (2012 год).

Солнечная активность оказывает влияние на погоду в Исландии, а также странах Европы и Северной Америки. По сведениям НАСА, в 2020 году у звезды будет самый низкий показатель активности за последний двухсотлетний период.
Солнечные пятна

Собственно, по этому критерию, в частности их количеству, учёные судят о степени активности звезды. Но что они собой означают? Это более тёмные области на поверхности горячей звезды, чем выделяются на общем фоне фотосферы. Такой цвет обусловлен тем, что выходящие магнитные потоки подавляют конвективные движения солнечного вещества. Из-за этого снижается скорость тепловых энергий, что приводит к снижению температуры примерно на 2 000 °C.

В 1947 году солнечная активность проявила себя рекордным количеством солнечных пятен – площадь группы составила 18 млрд км², что в 100 раз превышает размеры Земли. Это длилось на протяжении 7 месяцев.

Солнечные бури

Теперь стоит коснуться того, как это обычно влияет на построение климата на нашей планете. Особенность Земли кроется в наличии магнитного поля, которое обеспечивает защиту от космической и солнечной радиации. Но как солнечные бури влияют на обстановку, на нашей планете?

Периодически на Солнце возникают различные процессы в виде вспышек, пятен, выбросов коронарной массы, ударных волн. Это порождает выброс энергетических частиц, которые стремительно разлетаются от Солнца в разные стороны. Некоторые из них проникают в магнитосферу Земли, что порождает возмущение магнитного поля, что именуется как магнитная буря. А ведь они оказывают влияние полностью на всю планету.

Всё это может закончиться разными последствиями. Суть в том, что солнечные бури вызывают определённые изменения не только в магнитном поле Земли, это затрагивает и другие слои атмосферы. Волнения в ионосфере, плазмасфере, магнитосфере приводят к возникновению токов и энергетических частиц. В конечном счёте, рождается индукционный эффект, который оказывает отрицательное влияние на работоспособность трубопроводных магистралей и линий электропередач (ЛЭП).

Как отмечают специалисты, в 1859 году солнечная активность породила самую мощную магнитную бурю в американском городе Каррингтон. Однако есть сведения, что другое событие, произошедшее в мае 1921 года, стало причиной трёх крупных пожаров в США, Канаде, Швеции. Эта буря по интенсивности даже затмила Каррингтонское происшествие.

Кое-что о солнечном цикле

Сам термин означает колебания магнитного поля светила с определённой периодичностью, когда оба полюса (Южный и Северный) обмениваются своей локацией. Это приводит к изменению размеров и количества пятен, уровня солнечной радиации, включая выбросы звезды (корональные петли, вспышки). Всё это, так или иначе, оказывает влияние на климат.

Солнечный цикл делится на несколько временных промежутков:

  • 11-летний – Швабе.
  • 22-летний – Хейл.
  • Вековой – Гляйсберг.
  • Тысячелетний – Холлстатт.

На протяжении конкретного отрезка времени уровень активности горячей звезды меняется.

11-летний

Данный цикл открыл немецкий астроном и ботаник Генрих Швабе. Он демонстрирует усиление активности магнитных полей с последующим ослаблением, что длится на протяжении 11 лет.

В течение первых 4 лет количество солнечных пятен существенно увеличивается. При этом области, где они образуются, сдвигаются в сторону солнечного экватора. Одновременно с этим возникают протуберанцы крупного размера, а также появляются яркие вспышки. Остальные 7 семь лет активность звезды постепенно падает.

Солнечный цикл Генриха Швабе длится без малого 11 лет. До наступления XX века его длительность варьировалась между 7 и 18 лет, а в середине прошлого столетия он длился уже 10,5 лет. Начало текущему циклу было положено в 2009 году.

Швейцарец Рудольф Вольф создал специальную схему, которая позволяет подсчитывать количество пятен на солнце. Она известна как индекс Вольфа. Самый первый 11-летний период начался с 1755 и длился до 1766 года. При помощи индекса Вольфа ведётся подсчёт изменений (минимум и максимум). Наибольшая активность солнца приходится на 19 цикл. Минимальный показатель Вольфа составил 40, а максимальный – 201.

22-летний

Упомянутая смена положений магнитных полюсов (Северного и Южного) происходит как раз в течение всего 11-летнего цикла Швабе. А чтобы они заняли своё первоначальное положение, нужно ещё 11 лет. В итоге такая периодичность превращается в 22-летний солнечный цикл.

Вековой

Его длительность составляет 85 лет и имеет связь с 11-летним периодом Генриха Швабе. Он отражает максимальные показатели изменений на солнце. Последний раз максимальный показатель вековой цикличности был в 19 цикле Швабе. Следующая активность солнца должна случиться в середине XXI века.

Тысячелетний

Все упомянутые изменения вписываются в более обширный солнечный цикл, продолжительность которого составляет более 2 300 лет. Он был открыт в результате проведённых измерений радиоактивного изотопа углерода атмосферы Земли.

Сказание о том, как солнечный цикл влияет на погоду

С 1645 по 1715 годы наблюдалось минимальная численность пятен на солнце. Вместе с этим на территории Европы и странах Северной Америки было замечено снижение температуры. Этот период получил название по фамилии астрономов Эдварда и Энни Маундер (муж и жена).

В исследованиях, проводимых в 2010 году, сравнивались температурные рекорды с 1659 года, что включает максимально низкий показатель с 1683 по 1684 года. Это была самая холодная зима центральной Англии в истории.

Учёные пришли к выводу, что солнечная активность с 1985 года начала снижаться. В период с самой холодной зимой (1683-1684 гг.) было замечено замедление вращения солнца. Предположительно существует риск с вероятностью 8%, что минимальные условия Маундера могут вернуться в течение последующих 5 десятков лет.

Временные промежутки без тёмных зон

Пятна на Солнце – это обычное явление, которое происходит постоянно. Известно лишь два временных промежутка, когда этих тёмных областей не было совсем. Один из них известен как период Шперера (1450-1540 годы), название второго уже упоминалось – минимум Маундера. Также есть ещё один промежуток, названный минимумом Дальтона – с 1790 по 1820 годы, правда, тогда пятна в небольшом количестве всё же присутствовали.

Изменения солнечного сияния

Долгое время учёные не видели прямой связи общей светимости Солнца с численностью пятен на его поверхности, что порождало споры. В наши дни эта взаимосвязь стала очевидной. На сияние звезды оказывает влияние солнечный цикл – в периоды максимума оно на 0,07 % больше, чем во время минимумов.

Признанные учреждения по мониторингу и исследованию строит прогнозы в отношении начавшегося солнечного цикла № 25. По некоторым данным, минимальные и максимальные показатели солнечной активности должны произойти в 2023 и 2026 году соответственно. При этом самая большая численность пятен должна составить 95-130.

Разрушение магнитного поля Солнца приводит к ультрафиолетовому и рентгеновскому излучению, а также выбросу энергетических частиц и всё это устремляется в сторону Земли. Впоследствии это оказывает существенное воздействие на верхнюю часть солнечной атмосферы. В наше время это уже зовётся «космической погодой».

Неизученная работа Солнца

Те исследователи, которые стараются предсказать активность Солнца и изучают его воздействие планету Земля, столкнулись с определённой пока не решаемой проблемой. Дело в том, что они ещё не до конца понимают, как именно устроены внутренние процессы Солнца. К тому же всё, что находится в его глубинах, не поддаётся измерению. Их оценка проводится на основе тех явлений, которые наблюдаются на поверхности звезды. В большей степени это относится к солнечным пятнам.

Знание и понимание того, когда солнечная активность начнёт проявлять себя по максимуму, имеет большие перспективы на будущее.

Это позволит обеспечить космонавтов необходимой защитой для проведения различных исследовательских миссий. Находясь вне зоны действия защитного магнитного поля, они подвергаются опасному воздействию энергетических частиц от Солнца, что может оказаться губительно для них.

Вокруг Земли кружат многочисленные искусственные спутники, проводятся планируемые запуски исследовательских зондов для изучения глубин космоса. Здесь на Земле тоже есть оборудование, которому солнечные бури могут нанести серьёзный урон. Всё это также нуждается в надёжной защите.

Замечено, что в тот период, когда на Солнце больше всего пятен, и солнечная активность на пике, то часто ломаются разные виды оборудования. Во избежание вредного воздействия околоземные спутники и станции нуждаются в корректировании своей орбиты. Также это приводит к увеличению засухи, что отрицательно сказывается на сельском хозяйстве.

Различные вспышки эпидемий, включая развитие опасных заболеваний, крупные потрясения социального характера – всё это также приходится на пик солнечной магнитной активности.

Оцените статью
Добавить комментарий