Солнечная цикличность

График среднегодовых чисел Вольфа за последние три века. Виден 11-летний цикл и менее выраженный вековой.

Солнечная цикличность — периодические изменения в солнечной активности. Наиболее известен и лучше всего изучен солнечный цикл с длительностью около 11 лет («цикл Швабе»). Иногда, в узком смысле, под солнечным циклом понимают именно 11-летний цикл солнечной активности.

Выделяют также удвоенный цикл Швабе длиной около 22 лет (так называемый «цикл Хейла»), имея в виду, что состояние глобального магнитного поля Солнца возвращается к исходному через два полных 11-летних цикла.

В поведении солнечной активности имеются также гораздо менее выраженные циклы большей длительности: например, «цикл Гляйсберга» с периодом около одного века, а также сверхдлинные циклы длиной в несколько тысяч лет.

11-летний цикл

Основная статья: Одиннадцатилетний цикл солнечной активности

11-летний цикл («цикл Швабе» или «цикл Швабе-Вольфа») является наиболее заметно выраженным циклом солнечной активности. Соответственно, утверждение о наличии 11-летней цикличности в солнечной активности иногда называют «законом Швабе-Вольфа».

На примерно десятилетнюю периодичность в увеличении и уменьшении количества солнечных пятен на Солнце впервые обратил внимание в первой половине XIX века немецкий астроном Г. Швабе,^[1] а затем — Р. Вольф. «Одиннадцатилетним» цикл называют условно: его длина за XVIII—XX века менялась от 7 до 17 лет, а в XX веке в среднем была ближе к 10,5 годам.

Этот цикл характеризуется довольно быстрым (в среднем примерно за 4 года) увеличением числа солнечных пятен, а также других проявлениями солнечной активности, и последующим, более медленным (около 7 лет), его уменьшением. В ходе цикла наблюдаются и другие периодические изменения, например — постепенное сдвижение зоны образования солнечных пятен к экватору («закон Шпёрера»).

Для объяснения подобной периодичности в возникновении пятен обычно используется теория солнечного динамо.

Хотя для определения уровня солнечной активности можно использовать различные индексы, чаще всего для этого применяют усреднённое за год число Вольфа. Определённые с помощью этого индекса 11-летние циклы условно нумеруются начиная с 1755 года. В 2008 году начался 24-й цикл солнечной активности.

Годы минимумов и максимумов последних 11-летних циклов
Номер	Минимум	Максимум		Номер	Минимум	Максимум
1	1755	1761		13	1889	1893
2	1766	1769		14	1901	1905
3	1775	1778		15	1913	1917
4	1784	1787		16	1923	1928
5	1798	1804		17	1933	1937
6	1810	1816		18	1944	1947
7	1823	1830		19	1954	1957
8	1833	1837		20	1964	1968
9	1843	1848		21	1976	1979
10	1856	1860		22	1986	1989
11	1867	1870		23	1996	2000
12	1878	1883		24	2008

Другие наблюдаемые циклы

22-летний цикл

22-летний цикл («цикл Хейла») является, в сущности, удвоенным циклом Швабе. Он был открыт после того, как в начале XX века была понята связь между солнечными пятнами и магнитными полями Солнца. При этом оказалось, что за один цикл пятенной активности общее магнитное поле Солнца меняет знак: если в минимуме одного цикла Швабе фоновые магнитные поля преимущественно положительны вблизи одного из полюсов Солнца и отрицательны — вблизи другого, то примерно через 11 лет картина меняется на противоположную. Каждые 11 лет меняется и характерное расположение магнитных полярностей в группах солнечных пятен. Таким образом, для того, чтобы общее магнитное поле Солнца вернулось к своему исходному состоянию, должно пройти два цикла Швабе, то есть около 22 лет.

Вековые циклы

Вековые циклы активности Солнца по радиоуглеродым данным.

Вековой цикл солнечной активности («цикл Гляйсберга») имеет длину около 70—100 лет и проявляется в модуляциях 11-летних цикла. Последний максимум векового цикла наблюдался в середине XX века (вблизи 19-го 11-летнего цикла), последующий минимум должен прийтись примерно на середину XXI века.

Наблюдается также двухвековой цикл («цикл Зюсса» или «цикл де Врие»), в качестве минимумов которого можно рассматривать происходящие примерно раз в 200 лет устойчивые снижения солнечной активности, длящиеся многие десятки лет (так называемые глобальные минимумы солнечной активности) — минимум Маундера (1645—1715), минимум Шпёрера (1450—1540), минимум Вольфа (1280—1340) и другие.

Тысячелетние циклы

Солнечный цикл Холлстатта с периодом 2 300 лет по данным радиоуглеродного анализа.

Радиоуглеродный анализ указывает также на существование циклов с периодом около 2300 лет («цикла Холлстатта»)^[2][3] и более.

Примечания

1. ↑ Schwabe H. Sonnenbeobachtungen im Jahre 1843 // Astronomische Nachrichten. — 1844. — Vol. 21. — С. 233.
2. ↑ The Sun and Climate, USGS: science for a changing world
3. ↑ The ~2400-year cycle in atmospheric radiocarbon concentration: bispectrum of 14C data over the last 8000 years, S. S. Vasiliev & V. A. Dergachev, Annales Geophysicae (2002) 20: 115—120 (C) European Geophysical Society 2002

См. также

• Солнечная активность
• Список циклов солнечной активности

Литература

• Наговицын Ю. А. Глобальная активность Солнца на длительных временах // Астрофизический бюллетень. — 2008. — № 1. — С. 45-58.
• Витинский Ю. И., Копецкий М., Куклин Г. В. Статистика пятнообразовательной деятельности Солнца. — М.: Наука, 1986.
• Прист Э. Р. Солнечная магнитогидродинамика. — М.: Мир, 1985.
• Дергачёв В. А. Радиоуглеродный хронометр // Природа. — 1994. — № 1. — С. 3-15.

Ссылки

	Солнечный цикл на Викискладе?

• Энциклопедия Солнца. Солнечный цикл.
• Статья «Солнечный цикл» в энциклопедии «Физика космоса»