太阳黑子周期的概念

太阳黑子周期的概念

【太阳黑子周期】（sunspot cycle）黑子活动各种时间尺度的准周期性变化，最著名的是太阳黑子11年周期。

太阳黑子相对数变化曲线1843年德国药剂师施瓦贝（H．S. Schwabe），通过他自己对太阳黑子二十余年的观测记录，发现太阳黑子的消长有一个10年左右的周期。1848年沃尔夫（J.R.Wolf)引入太阳黑子相对数，并将逐月黑子相对数推算到1749年，从而肯定地指出太阳黑子活动的周期平均长度为11．1年。右图为1749年到1980年年平均黑子相对数变化曲线。从图上可以清楚地看到，二百多年来太阳黑子数的变化明显地保持了平均11年左右的周期性。在每一个周期中，黑子从最少年开始，在3－5年中增大，达到一个极大值（或峰值），然后在随后的5—7年再减小到一个极小值（或谷值）。相对应的年份分别称为黑子极大年（或峰年，用M年表示）和黑子极小年（或谷年，用m年表示）。实际上太阳黑子周期长度在7．3年到16.1年之间。太阳黑子11年周期又称太阳活动周期。一般以黑子最少的年份作为太阳活动周期开始的年份。

按规定，从1755年开始的周期作为太阳活动的第1周，第21周是1976年开始的。随着对太阳活动研究的深入，又相继发现了22年左右的太阳活动磁周期、80－90年的太阳活动世纪周期以及200年左右的太阳活动双世纪周期等。 【太阳活动磁周期】（solar magnetic cycle)太阳黑子磁场极性的转换周期。黑子具有明显的磁场，且太阳南北两半球黑子的磁极是相反的。如果北半球处在黑子群前面的先行黑子具有正磁极的话，那么在南半球的先行黑子则具有负磁极。但同一半球黑子的极性是相同的。它们的对应关系随着黑子11年周期阳变化而相互逆转。所以根据黑子磁场极性来划分一个太阳活动整周期不是11年，而是黑子11年周期的两倍，即22年，称为磁极性转换周期，简称为太阳活动磁周期。黑子的这一重要特征是1913年海尔（G.E.Hale）发现的，所以太阳黑子22年磁周期又叫“海尔周期”（Hale cycle）。

由于太阳活动第9周至第17周的9个11年周期峰值恰好高低相间，所以过去习惯地把海尔周期包括的两个11年周期分别称作“主高周期”与“次高周期”，前者亦称奇数周期，后者称偶数周期。但是海尔周期究竟是从奇数周期开始还是从偶数周期开始，尚无定论。威列特（H．C．Willett)主张以偶数周期作为22年周期的起点，而斯莱波（H．P．Sleeper）则主张以太阳北半球上带头黑子的极性为准，称为正、负周期。 【太阳活动世纪周期】（ 80—90 year cycle of solaractivity）时间约为80—90年的太阳黑子周期。从黑子11年周期变化曲线上可直观地看出，一般在连续3、4个11年高峰后便接连3、4个11年低峰，总共持续的年数近于一个世纪，故称世纪周期。20世纪中叶，格莱斯堡（W.Gleissberg）取黑子11年周期的极大值Rm的百年平滑值进行分析，即

太阳活动周期公式则Rm平滑值的变化曲线有着明显的周期性，极大值位于第3周和第9周，极小值位于第6周和第14周，所以有人亦将此周期称为格莱斯堡周期。以后在分析黑子其它参数的变化时，也得到类似结果。不过由于研究者所取方法不同，世纪周期的起止年份也不同。根据绍夫（J．Schove）收集、整理的古代黑子资料分析，世纪周期最短的只有40年，最长的可达120年。而且世纪周期越强，它的上升期也越长。太阳活动世纪周期反映了太阳活动平均强度的变化规律。 【太阳活动双世纪周期】（200 year cycle of solaractivity）时间为200年左右的太阳黑子周期。功率谱分析证实，黑子11年周期峰值的变化有188—212年的显著周期。由于这个周期是由两个世纪周期组成的，其长度约为世纪周期长度的二倍，故名。又因为这个周期和九大行星178．7年的会合周期接近，所以有人又称之为太阳活动的行星周期。

标签：太阳黑子,周期,概念