第23太阳活动周何时开始的,活动强码?

张桂清

中国科学院北京天文台

中国科学院国家天文观测中心

  太阳,一个人所不晓的天体。古代人们把它视为圣洁的象征,认为它是完美无缺的,因为没有它,地球就不会有生命。它给地球以光明和温暖。就象人们常说的,万物生长靠太阳。然而,太阳有时也肆虐成灾,影响地球。例如,在续汉书五行志上就有记载说“黑色大入瓜,在日中,则水淫益”, 就是说,日面上有大黑子,太阳活动强烈,则地面发大水。近一个多世纪日地关系研究证明了太阳活动对地球的影响。根源何处? 是太阳黑子的强磁场在作祟。

  你知道吗?一个特大的太阳黑子的直径可达245000公里,相当地球直径的19倍。一个大太阳黑子的磁场强度可达4000多高斯。太阳耀斑的能量就是由太阳黑子磁场转换而来。据科学家的观测和论证,一个活动区内几百高斯的磁场一旦湮没,如果它的能量全部释放出来,就足够供给一次大耀斑爆发的能量(1025焦耳)。所以,日面上太阳黑子多,特别是大黑子多,耀斑活动就多就强。这也是为什么人们用太阳黑子数的多寡来衡量太阳活动强弱的原因之一。

  我们都知道,太阳活动有周期性。最明显的周期是平均11年的周期。这个周期的最早发现者是施瓦贝。他在1843年发现太阳黑子的消长有10年的周期。 1848年,沃尔夫提出太阳黑子相对数的概念,并利用历史上积累下来的观测资料计算证明太阳黑子相对数存在平均11年的活动周期。一般说来,一个太阳黑子群中有两个主要黑子,它们的磁极性相反。在同一个半球,各个黑子群的N、S极性分布状况是相同的。例如,第22太阳周,北半球黑子群的先导一般为S极,南半球则相反。当一个活动周结束,新活动周开始时,它们的极性分布则完全颠倒。例如,第23太阳周,北半球黑子群的先导一般为N极。因此,每隔两个太阳周期,太阳黑子群的磁场极性分布经历一个循环。人们称此为太阳磁周期。

  国际规定,以1755年作为太阳黑子周期的开元年。从1755年3月到1766年5月为第一号太阳周期。一个太阳活动周期开始和结束的标准是:当月平滑太阳黑子相对数达到极小值时,意味这旧太阳周的结束和新太阳周的开始。从1766年,依次排列以后各个11年周期序号。实际上,每个太阳周的长度不尽相同,最短的周期为9年,最长的达13.6年。各个周期太阳黑子相对数的极大值也相差很大,最低值只有48.7,而最高值达201.3。因此, 太阳活动周就以太阳黑子相对数极大值的大小被分为强活动周和弱活动周。

  现在太阳活动处于第几周期?从1996年,太阳活动开始步入它的第23个 周期。国内外有关人士从第22周峰年过后(1989年)就开始对第23周的开始、峰期和太阳黑子数极大值作预测。有些学者认为第23周可能是一个强太阳周,甚至是有历史记载以来最强的活动周,太阳黑子相对数极大值可达225。也有一些学者预报第23周可能是一个弱太阳周,太阳黑子数极大值不超过100。北京天文台太阳活动预报中心用几种方法(如时间序列的动态数据模型,统计和经验模型等)预测第23太阳活动周太阳黑子数极大值不会太高。最近,用统计回归模型预测第23周峰年将在2000年来到,月平滑太阳黑子数极大值在115左右,与第17太阳活动周持平,是一个中等强度的周期。

  从统计的角度,应该说,太阳黑子数极大值越高,这个周的强爆发事件(如大耀斑)越多。但是,对于中等强度和偏弱的活动周,也会时常发生强爆发事件,只是数量相对少些,强度相对弱些。由上面的预测分析推断,第23太阳周的强爆发事件可能会比第19,21 和22周少些。