Moderní velké sluneční minimum povede k pozemskému ochlazení
On 16 října, 2021 by adminV tomto článku budu pomocí nově objeveného proxy-magnetického pole sluneční aktivity dokazovat, že Slunce vstoupilo do moderního velkého slunečního minima (2020-2053), které povede k výraznému snížení slunečního magnetického pole a aktivity podobně jako během Maunderova minima, což povede ke znatelnému snížení pozemské teploty.
Slunce je hlavním zdrojem energie pro všechny planety sluneční soustavy. Tato energie je na Zemi dodávána ve formě slunečního záření různých vlnových délek, které se nazývá celkové sluneční záření. Změny slunečního záření vedou k ohřevu horních vrstev planetární atmosféry a ke složitým procesům transportu sluneční energie směrem k povrchu planety.
Známky sluneční aktivity se projevují v cyklických jedenáctiletých změnách počtu slunečních skvrn na slunečním povrchu při použití průměrného měsíčního počtu slunečních skvrn jako ukazatele sluneční aktivity za posledních 150 let. Sluneční cykly byly popsány působením mechanismu slunečního dynama ve slunečním nitru, které vytváří magnetická lana na dně sluneční konvektivní zóny.
Tato magnetická lana procházejí slunečním nitrem a objevují se na slunečním povrchu neboli ve fotosféře jako sluneční skvrny označující místa, kde jsou tato magnetická lana zapuštěna do fotosféry.
Magnetické pole slunečních skvrn tvoří toroidální pole, zatímco magnetické pole slunečního pozadí tvoří pole poloidální. Sluneční dynamo cyklicky přeměňuje poloidální pole na toroidální, které dosahuje maxima v maximu slunečního cyklu, a poté se toroidální pole vrací zpět na poloidální směrem ke slunečnímu minimu. Je zřejmé, že při stejné vedoucí polaritě magnetického pole ve slunečních skvrnách na téže polokouli by se délka slunečního cyklu měla prodloužit na 22 let.
Přes pochopení obecného obrazu slunečního cyklu bylo poměrně obtížné sladit pozorované počty slunečních skvrn s modelovanými, pokud cyklus není v pokročilém stadiu. Tato obtíž je jasným důkazem některých chybějících bodů v definici sluneční aktivity pomocí počtu slunečních skvrn, které obrátily naši pozornost k výzkumu slunečního (poloidálního) magnetického pole pozadí (SBMF) .
Při použití analýzy hlavních komponent (PCA) na magnetogramy celého disku s nízkým rozlišením, které v cyklech 21-23 zachytila Wilcoxova sluneční observatoř, jsme objevili ne jednu, ale dvě hlavní komponenty tohoto slunečního magnetického pole pozadí (viz obrázek 1, horní graf) spojené se dvěma magnetickými vlnami označenými červenou a modrou čarou. Autoři odvodili matematické vzorce pro tyto dvě vlny dosazením hlavních komponent z dat cyklů 21-23 pomocí řady periodických funkcí a použili tyto vzorce k předpovědi těchto vln pro cykly 24-26. Bylo zjištěno, že tyto dvě vlny vznikají v různých vrstvách slunečního nitra a získávají blízké, ale ne stejné frekvence. Souhrnná křivka těchto dvou magnetických vln (obr. 1, spodní graf) odhaluje interferenci těchto vln tvořících maxima a minima slunečních cyklů.
Publikováno online:
04. srpna 2020
Obrázek 1. Horní graf: dvě hlavní komponenty (PC) magnetického pole slunečního pozadí (modrá a zelená křivka, libovolná čísla) získané pro cykly 21-23 (historická data) a předpovězené pro cykly 24-26 pomocí matematických vzorců odvozených z historických dat (z dat Zharkova et al. ). Spodní graf: Souhrnná křivka odvozená z výše uvedených dvou počítačů pro „historická“ data (cykly 21-23) a předpovězená pro sluneční cyklus 24 (2008-2019), cyklus 25 (2020-2031), cyklus 26 (2031-2042) (z dat Zharkova et al. ).
Obr. 1. Horní graf: dvě hlavní komponenty (PC) magnetického pole slunečního pozadí (modrá a zelená křivka, libovolná čísla) získané pro cykly 21-23 (historická data) a předpovězené pro cykly 24-26 pomocí matematických vzorců odvozených z historických dat (z dat Zharkova et al. ). Spodní graf: Souhrnná křivka odvozená z výše uvedených dvou počítačů pro „historická“ data (cykly 21-23) a předpovězená pro sluneční cyklus 24 (2008-2019), cyklus 25 (2020-2031), cyklus 26 (2031-2042) (z dat Zharkova et al. ).
Souhrnná křivka dvou magnetických vln vysvětluje mnoho rysů jedenáctiletých cyklů, jako jsou dvojitá maxima v některých cyklech nebo asymetrie sluneční aktivity na opačných polokoulích během různých cyklů. Zharkova et al. spojili souhrnnou křivku modulu s průměrným počtem slunečních skvrn pro cykly 21-23, jak ukazuje obrázek 2 (horní graf), a rozšířili tuto křivku na cykly 24-26, jak ukazuje obrázek 2 (spodní graf). Ukazuje se, že amplituda souhrnného slunečního magnetického pole zobrazená na souhrnné křivce se směrem k cyklům 24-25 snižuje a v cyklu 26 se stává téměř nulovou.
Publikováno online:
04. srpna 2020
Obrázek 2. Horní plocha: Souhrnná křivka modulu (černá křivka) získaná ze souhrnné křivky (Obrázek 1, spodní graf) versus průměrná čísla slunečních skvrn (červená křivka) pro historická data (cykly 21-23). Spodní graf: Souhrnná křivka modulu spojená s počty slunečních skvrn odvozenými pro cykly 21-23 (a vypočtenými pro cykly 24-26 (sestavenými z dat získaných Zharkovou a kol. ))
Obrázek 2. Souhrnná křivka modulu spojená s počty slunečních skvrn odvozenými pro cykly 21-23 (sestavenými z dat získaných Zharkovou a kol. )). Horní graf: Souhrnná křivka modulu (černá křivka) získaná ze souhrnné křivky (obr. 1, spodní graf) versus průměrná čísla slunečních skvrn (červená křivka) pro historická data (cykly 21-23). Spodní graf: Souhrnná křivka modulu spojená s čísly slunečních skvrn získaná pro cykly 21-23 (a vypočtená pro cykly 24-26 (sestavená z dat získaných Zharkovou a kol. )).
Zharkova a kol. navrhli použít souhrnnou křivku jako novou proxy sluneční aktivity, která využívá nejen amplitudu slunečního cyklu, ale také jeho vedoucí magnetickou polaritu slunečního magnetického pole.
Publikováno online:
04. srpna 2020
Obrázek 3. Křivka sluneční aktivity (souhrnná) obnovená pro období 1200-3300 n. l. (sestavená z dat získaných Žarkovou a kol. ).
Obrázek 3. Obnovená (souhrnná) křivka sluneční aktivity pro období 1200-3300 n. l. (sestavená z dat získaných Zharkovou a kol. ).
Na obrázku 3 je uvedena souhrnná křivka vypočtená pomocí odvozených matematických vzorců dopředu na 1200 let a dozadu na 800 let. Tato křivka odhaluje výskyt velkých slunečních cyklů o délce 350-400 let způsobených interferencí dvou magnetických vln. Tyto velké cykly jsou odděleny velkými slunečními minimy neboli obdobími velmi nízké sluneční aktivity . Předchozím velkým slunečním minimem bylo Maunderovo minimum (1645-1710) a druhé před ním se jmenovalo Wolfovo minimum (1270-1350). Jak je vidět na obrázku 3 z předpovědi Žarkové a kol. , v příštích 500 letech se na Slunci blíží dvě novodobá velká sluneční minima: novodobé ve 21. století (2020-2053) a druhé ve 24. století (2370-2415).
Pozorované vlastnosti dvou magnetických vln a jejich souhrnná křivka přesně odpovídaly dvojitým dynamo vlnám generovaným dipólovými magnetickými zdroji ve dvou vrstvách slunečního nitra: vnitřní a vnější vrstvě , zatímco další tři páry magnetických vln mohou být produkovány čtyřnásobnými, šestinásobnými a osminásobnými magnetickými zdroji dohromady, přičemž dipólový zdroj určuje viditelný vzhled sluneční aktivity na povrchu.
V současné době Slunce dokončilo 24. sluneční cyklus – nejslabší cyklus za posledních více než 100 let – a v roce 2020 zahájilo 25. cyklus. V obdobích nízké sluneční aktivity, jako je například současné velké sluneční minimum, bude Slunce často bez slunečních skvrn. Právě to pozorujeme nyní na začátku tohoto minima, protože v roce 2020 bylo na Slunci zaznamenáno celkem 115 dnů bez skvrn (tj. 78 %), což znamená, že rok 2020 je na nejlepší cestě překonat rekord vesmírné éry 281 dnů bez skvrn (tj. 77 %) zaznamenaný v roce 2019. Začátek cyklu 25 je však stále pomalý ve vypalování aktivních oblastí a erupcí, takže s každým dalším uplynulým dnem/týdnem/měsícem se prodlužuje nulová sluneční aktivita značící začátek velkého slunečního minima. Jaké jsou důsledky tohoto poklesu sluneční aktivity pro Zemi?
Napsat komentář