Modern Grand Solar Minimum will lead to terrestrial cooling

この論説では、太陽が現代の太陽活動代理磁場に入っており、マウンダー極小期のように太陽磁場と活動が著しく低下し、地上の気温が顕著に下がることを、新しく発見した太陽活動代理磁場を用いて実証します

Sun is the main source of energy for all planets of Solar System（太陽は、太陽系のすべての惑星のための主要なエネルギー源です。 このエネルギーは、全太陽放射量と呼ばれる異なる波長の太陽放射の形で地球に届けられる。

太陽活動の兆候は、過去150年間の太陽活動の代理として、月平均の黒点数を用いた太陽表面の黒点数の11年周期的な変動に見られる。

この磁気ロープは太陽内部を通り、太陽表面、すなわち光球に現れ、この磁気ロープが光球に埋め込まれた足元を示す黒点となる。

黒点の磁場はトロイド磁場を、太陽の背景磁場はポロイダル磁場を形成している。 太陽発電は周期的にポロイダル磁場をトロイダル磁場に変換し、太陽サイクル最大時に最大となり、太陽極小時にトロイダル磁場がポロイダル磁場へ戻る。 1289>

太陽周期の全体像を理解しているにもかかわらず、周期がよほど進んでいない限り、観測された黒点数をモデル化したものと一致させることはかなり困難であった。 この困難さは、黒点数による太陽活動の定義にいくつかの欠落があることを明確に示しており、私たちは太陽（ポロイダル）背景磁場（SBMF）の研究に目を向けた。

ウィルコックス太陽観測所が21-23サイクルで撮影した低解像度全ディスク磁気グラムに主成分分析（PCA）を適用し、赤と青線で示した二つの磁気波に関する太陽背景磁場の一つではなく二つの主要成分（図1上図参照）を見いだした。 著者らは、21-23周期のデータから主成分を周期関数に当てはめた数式を導き出し、この数式を用いて24-26周期の波動を予測した。 この2つの波は、太陽内部の異なる層で発生し、周波数は近いが等しくはないことがわかった。 この2つの磁気波の総括曲線（図1下段）は、これらの波が干渉しあって太陽周期の極大・極小を形成していることを示している。

2つの磁気波のサマリーカーブは、いくつかのサイクルにおける二重極大や、異なるサイクルにおける反対半球での太陽活動の非対称性など、11年サイクルの多くの特徴を説明します。 Zharkovaらは、図2（上図）に示すように、21-23周期の平均黒点数とモジュラス総括曲線を結びつけ、図2（下図）に示すように、この曲線を24-26周期に拡張しました。 サマリーカーブに示される太陽磁場のサマリーの振幅は、24-25周期にかけて減少し、26周期にはほぼゼロになっているようである。

Zharkovaらは、太陽周期の振幅だけでなく、太陽磁場の先行極性を利用した太陽活動の新しい代理指標としてサマリーカーブの利用を提案しました。

図3は、導き出した数式で1200年前と800年前に計算した総括曲線を示している。 この曲線から、2つの磁気波の干渉による350〜400年の大太陽周期の出現がわかる。 これらのグランドサイクルは、グランドソーラーミニマム（太陽活動が非常に低い時期）によって区切られている。 その前のグランドソーラー極小期はマウンダー極小期（1645-1710）、その前のグランドソーラー極小期はウルフ極小期（1270-1350）と名づけられた。 図3のZharkovaらの予測に見られるように、今後500年の間に、21世紀（2020-2053年）と24世紀（2370-2415年）の2回、現代のグランドソーラー・ミニマムが太陽に接近することになる。

2つの磁気波の観測特性とそのサマリーカーブは、太陽内部の内層と外層の2層で双極子磁気源によって発生するダブルダイナモ波と密接に適合し、他の3組の磁気波は、双極子磁気源が太陽表面の活動の可視化を規定する、完全に4倍、6倍、8倍の磁気源によって発生することができる。

現在、太陽は第24サイクル（過去100年以上の中で最も弱いサイクル）を終え、2020年には第25サイクルを開始する。 現代の太陽極小期のような太陽活動の低い時期には、太陽はしばしば黒点を欠くことになる。 2020年の太陽は、合計115日（78%）の黒点なし日を観測しており、2019年に観測された宇宙時代の記録である281日（77%）を2020年が上回る勢いであることを意味する。 しかし、第25周期の開始は、まだ活動領域やフレアの発生が遅く、日・週・月が増えるごとに太陽活動の空白が長くなり、グランドソーラー極小期が始まることになる。 この太陽活動の低下が地球に及ぼす影響とは…

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