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第25太陽週期

第25太陽週期是當前太陽黑子活動的太陽週期模式。它開始於2019年12月,太陽黑子相對數的平滑曲線最小值為1.8之時[1],預計該週期將持續到2030年[2][3]

第25太陽週期
截至2021年5月的國際太陽能學會(ISES)的第25太陽週期黑子數;紅色曲線為預測值。
太陽黑子資料
開始日期2019年12月
最大值34.0
最大值月份2020年11月
最小值1.8
週期次序表
上一週期第24太陽週期 (2008年-2019年)

預測 编辑

天文學界對週期的強度進行了若干不同的預測,範圍從非常弱到緩慢滑入到蒙德極小期[4][5][6],與前一個的第24週期相似的弱[7],甚至是一個强大的週期[8][9][10]。一份已經發表的太陽週期預測報告聲稱,太陽週期非常弱,活動量下滑到近似蒙德期小期的值,但因為其基本錯誤是誇大了幾個世紀以來地球-太陽的距離變化,自然的編輯在經過四位作者之一的同意後,撤銷了這份報告[4]。烏普頓(Upton)和海瑟薇(Hathaway)曾預測,週期的疲軟將使它成為現代格雷斯伯格極小期[5]

在2019年12月,太陽週期預測小組預測[11]第25太陽週期與第24太陽週期相似。前一個太陽週期的最小值在2020年4月(±6個月),太陽黑子的數量最大值在2025年7月(±8個月),數值為115(平滑曲線)。這一預測符合現時科學文獻中的普片共識,即第25太陽週期將弱於平均水準(即弱於異常強度的現代極大期)[7]

第25太陽週期的預測
來源 日期 週期最大值 週期最小值 週期結束
Thompson, M.J. et al.[3] 2014年8月 2019年第4季
Zharkova, V. et al 2014, 2015.[12] (Northumbria U.) 2014年10月 第24太陽週期的 80%
Upton, L.A. and Hathaway, D.H.[5](史丹福大學太陽觀測組) 2018年12月 第24太陽週期的95% 2020後期 – 2021年初
Xu, J.C. et al.[8] (中國科學院) 2018年8月 152.2–184.8 (2024年) 2020年10月
Bhowmik, P. and Nandy, D.[7] (IISER Kolkata) 2018年12月 109–139 (2023年–2025年) 2020年 2031年之後
Ozguc, A. et al.[9](哈佛大學) 2018年12月 154±12 (2023.2年±1.1年)
NOAA / SSRC[13] 2019年4月 95–130 (2023年–2026年) 2019年中 – 2020尾
NASA[14] 2019年6月 比第24太陽週期低30–50% (2025年) 2020年
NOAA / SSRC (update)[15] 2019年12月 105–125(2025年7月) 2020年4月(±6個月)
美國國家大氣研究中心[16] 2020年12月 233

早期迹象 编辑

 
依據全球日震觀測網(GONG)的零點校正整數旋轉,第24太陽週期磁場徑向分量的時間與太陽緯度圖(超同步圖或"蝴蝶圖")。 藍色/紅色分別顯示正負極磁場,標示在±5高斯之間。兩個黑色箭頭表示第25太陽週期兩個緯度帶的大致位置。數據由NISP/美國國家太陽天文台/大學天文研究協會/國家科學基金會共同營運的全球日震觀測網的儀器提供。

當2018年4月,太陽出現極性反轉的太陽黑子,就顯示這個太陽週期即將開始的跡象[17]。在從一個周期過渡到下一個週期的過程中,典型的情況是經歷一個同時存在兩種極性黑子的時期(在太陽極小期)。出現極性反轉的黑子表明,向第25太陽週期的過度正在進行中[18]。第25太陽週期的第一顆太陽黑子可能在2018年4月初就出現了[19][20],甚至早至2016年12月[18]

在2019年11月,出現兩群極性反轉的太陽黑子,可能是第25太陽週期開始的訊號[21][22]

Nandy等人(2020,AAS等研究的紀錄) 對2019年12月觀測到的雙極磁區的極性取向進行了分析,得出結論:在太陽對流層醞釀著具有第25太陽週期環向場分量下,代表了新週期的早期跡象[23]

根據全球日震觀測網(GONG)的觀測,24-25太陽週期磁場徑向分量的超同步(時間與太陽緯度)圖顯示,2019年11月開始的第25太陽週期,在太陽兩個半球的緯度均約為30度[24]

當2021年1月1日,第25太陽週期的黑子顯示出比第24太陽週期稍強的早期跡象。
•2020年6月,13個月的平均太陽黑子數為7.8,而上一個週期相應月份的黑子數為4.1。
• 2020年11月每日黑子平均相對數為34,比第24週期提前10個月(2010年9月)達到30或更多。
• 單日相對數達到90的第一天發生在這個週期的第12個月,而第24週期是在第27個月。
•自2020年6月1日以來,已經有80天一塵不染,而在第24太陽週期的同時期,此一數值為139天[25]
• 2020年的太陽黑子比第24太陽週期的同時期多80%。這些數據與麥克因托什(McIntosh)等人的新論文(2020年10月)的早期結果一致[26]。預期第25太陽週期幾乎肯定會比第24太陽週期強(極大值為116),而且可能也會比第23太陽週期強(極大值為180)。

事件 编辑

2020年 编辑

2020年的太陽閃焰[27]
10
20
30
40
50
60
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
  •   C
  •   M
  •   X

在5月29日,第25太陽週期發生了第一次的C級太陽閃焰,以及第一次M級閃焰。在接下來的幾個月裡,太陽活動繼續增加,特別是在11月份,閃焰幾乎天天都在發生。在11月29日,發生一個M4.4級的閃焰,是在週期內迄今最強的。這可能表示週期會比之前預期得更為活躍[28]

在12月8日,在一個C級太陽閃焰發生之後,發現一個小型的日冕物質拋射直接朝向地球而來,並且在12月9/10日襲擊地球,在高緯度地區引發明亮的極光[29][30]

2021年 编辑

2021年的太陽閃焰[31]
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
  •   C
  •   M
  •   X

參考資料 编辑

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  6. ^ Kitiashvili et al.[需要完整来源]
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 Bhowmik, Prantika; Nandy, Dibyendu. Prediction of the strength and timing of sunspot cycle 25 reveal decadal-scale space environmental conditions. Nature Communications. 2018-12-06, 9 (1): 5209. Bibcode:2018NatCo...9.5209B. PMC 6283837 . PMID 30523260. arXiv:1909.04537 . doi:10.1038/s41467-018-07690-0. 
  8. ^ 8.0 8.1 Li, F.Y.; Kong, D.F.; Xie, J.L.; Xiang, N.B.; Xu, J.C. Solar cycle characteristics and their application in the prediction of cycle 25. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. December 2018, 181: 110–115. Bibcode:2018JASTP.181..110L. doi:10.1016/j.jastp.2018.10.014. 
  9. ^ 9.0 9.1 Sarp, V; Kilcik, A; Yurchyshyn, V; Rozelot, J P; Ozguc, A. Prediction of solar cycle 25: a non-linear approach. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. December 2018, 481 (3): 2981–2985. Bibcode:2018MNRAS.481.2981S. doi:10.1093/mnras/sty2470 . 
  10. ^ McIntosh, Scott W.; Chapman, Sandra C.; Leamon, Robert J.; Egeland, Ricky; Watkins, Nicholas W. Overlapping Magnetic Activity Cycles and the Sunspot Number: Forecasting Sunspot Cycle 25 Amplitude. Solar Physics. 2020-06-26, 295 (12): 163. Bibcode:2020SoPh..295..163M. S2CID 220250556. arXiv:2006.15263 . doi:10.1007/s11207-020-01723-y. 
  11. ^ Solar Cycle 25 Forecast Update | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center. [2021-03-03]. (原始内容于2021-03-21). 
  12. ^ Shepherd, Simon J.; Zharkov, Sergei I.; Zharkova, Valentina V. Prediction of solar activity from solar background magnetic field variations in cycles 21–23. The Astrophysical Journal. 2014-10-13, 795 (1): 46. Bibcode:2014ApJ...795...46S. doi:10.1088/0004-637X/795/1/46. hdl:10454/10790 . 
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外部連結 编辑

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第25太陽週期, 是當前太陽黑子活動的太陽週期模式, 它開始於2019年12月, 太陽黑子相對數的平滑曲線最小值為1, 8之時, 預計該週期將持續到2030年, 截至2021年5月的國際太陽能學會, ises, 的黑子數, 紅色曲線為預測值, 太陽黑子資料開始日期2019年12月最大值34, 0最大值月份2020年11月最小值1, 8週期次序表上一週期第24太陽週期, 2008年, 2019年, 目录, 預測, 早期迹象, 事件, 2020年, 2021年, 參考資料, 外部連結預測, 编辑天文學界對週期的強度進行. 第25太陽週期是當前太陽黑子活動的太陽週期模式 它開始於2019年12月 太陽黑子相對數的平滑曲線最小值為1 8之時 1 預計該週期將持續到2030年 2 3 第25太陽週期截至2021年5月的國際太陽能學會 ISES 的第25太陽週期黑子數 紅色曲線為預測值 太陽黑子資料開始日期2019年12月最大值34 0最大值月份2020年11月最小值1 8週期次序表上一週期第24太陽週期 2008年 2019年 目录 1 預測 2 早期迹象 3 事件 3 1 2020年 3 2 2021年 4 參考資料 5 外部連結預測 编辑天文學界對週期的強度進行了若干不同的預測 範圍從非常弱到緩慢滑入到蒙德極小期 4 5 6 與前一個的第24週期相似的弱 7 甚至是一個强大的週期 8 9 10 一份已經發表的太陽週期預測報告聲稱 太陽週期非常弱 活動量下滑到近似蒙德期小期的值 但因為其基本錯誤是誇大了幾個世紀以來地球 太陽的距離變化 自然的編輯在經過四位作者之一的同意後 撤銷了這份報告 4 烏普頓 Upton 和海瑟薇 Hathaway 曾預測 週期的疲軟將使它成為現代格雷斯伯格極小期 5 在2019年12月 太陽週期預測小組預測 11 第25太陽週期與第24太陽週期 相似 前一個太陽週期的最小值在2020年4月 6個月 太陽黑子的數量最大值在2025年7月 8個月 數值為115 平滑曲線 這一預測符合現時科學文獻中的普片共識 即第25太陽週期將弱於平均水準 即弱於異常強度的現代極大期 7 第25太陽週期的預測 來源 日期 週期最大值 週期最小值 週期結束Thompson M J et al 3 2014年8月 2019年第4季Zharkova V et al 2014 2015 12 Northumbria U 2014年10月 第24太陽週期的 80 Upton L A and Hathaway D H 5 史丹福大學太陽觀測組 2018年12月 第24太陽週期的95 2020後期 2021年初Xu J C et al 8 中國科學院 2018年8月 152 2 184 8 2024年 2020年10月Bhowmik P and Nandy D 7 IISER Kolkata 2018年12月 109 139 2023年 2025年 2020年 2031年之後Ozguc A et al 9 哈佛大學 2018年12月 154 12 2023 2年 1 1年 NOAA SSRC 13 2019年4月 95 130 2023年 2026年 2019年中 2020尾NASA 14 2019年6月 比第24太陽週期低30 50 2025年 2020年NOAA SSRC update 15 2019年12月 105 125 2025年7月 2020年4月 6個月 美國國家大氣研究中心 16 2020年12月 233早期迹象 编辑 nbsp 依據全球日震觀測網 GONG 的零點校正整數旋轉 第24太陽週期磁場徑向分量的時間與太陽緯度圖 超同步圖或 蝴蝶圖 藍色 紅色分別顯示正負極磁場 標示在 5高斯之間 兩個黑色箭頭表示第25太陽週期兩個緯度帶的大致位置 數據由NISP 美國國家太陽天文台 大學天文研究協會 國家科學基金會共同營運的全球日震觀測網的儀器提供 當2018年4月 太陽出現極性反轉的太陽黑子 就顯示這個太陽週期即將開始的跡象 17 在從一個周期過渡到下一個週期的過程中 典型的情況是經歷一個同時存在兩種極性黑子的時期 在太陽極小期 出現極性反轉的黑子表明 向第25太陽週期的過度正在進行中 18 第25太陽週期的第一顆太陽黑子可能在2018年4月初就出現了 19 20 甚至早至2016年12月 18 在2019年11月 出現兩群極性反轉的太陽黑子 可能是第25太陽週期開始的訊號 21 22 Nandy等人 2020 AAS等研究的紀錄 對2019年12月觀測到的雙極磁區的極性取向進行了分析 得出結論 在太陽對流層醞釀著具有第25太陽週期環向場分量下 代表了新週期的早期跡象 23 根據全球日震觀測網 GONG 的觀測 24 25太陽週期磁場徑向分量的超同步 時間與太陽緯度 圖顯示 2019年11月開始的第25太陽週期 在太陽兩個半球的緯度均約為30度 24 當2021年1月1日 第25太陽週期的黑子顯示出比第24太陽週期稍強的早期跡象 2020年6月 13個月的平均太陽黑子數為7 8 而上一個週期相應月份的黑子數為4 1 2020年11月每日黑子平均相對數為34 比第24週期提前10個月 2010年9月 達到30或更多 單日相對數達到90的第一天發生在這個週期的第12個月 而第24週期是在第27個月 自2020年6月1日以來 已經有80天一塵不染 而在第24太陽週期的同時期 此一數值為139天 25 2020年的太陽黑子比第24太陽週期的同時期多80 這些數據與麥克因托什 McIntosh 等人的新論文 2020年10月 的早期結果一致 26 預期第25太陽週期幾乎肯定會比第24太陽週期強 極大值為116 而且可能也會比第23太陽週期強 極大值為180 事件 编辑2020年 编辑 2020年的太陽閃焰 27 10 20 30 40 50 60 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec C M X 在5月29日 第25太陽週期發生了第一次的C級太陽閃焰 以及第一次M級閃焰 在接下來的幾個月裡 太陽活動繼續增加 特別是在11月份 閃焰幾乎天天都在發生 在11月29日 發生一個M4 4級的閃焰 是在週期內迄今最強的 這可能表示週期會比之前預期得更為活躍 28 在12月8日 在一個C級太陽閃焰發生之後 發現一個小型的日冕物質拋射直接朝向地球而來 並且在12月9 10日襲擊地球 在高緯度地區引發明亮的極光 29 30 2021年 编辑 2021年的太陽閃焰 31 0 5 1 1 5 2 2 5 3 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec C M X參考資料 编辑 National Weather Service Hello Solar Cycle 25 2020 09 15 原始内容存档于2021 03 18 Odenwald Sten Waiting for the next sunspot cycle 2019 2030 The Huffington Post 2016 09 02 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