Sunspots Fiziki: Yüzeyden Daha Fazla Blemishes

Güneş lekeleri, Güneş'in fotosferinde karanlık, düzensiz yamalar olarak görünen geçici özelliklerdir: tipik bir güneş lekeleri hala yoğun bir şekilde parlak, ancak Güneş'in iç kısmından daha karanlık görünüyor ve normalde ısıtılmış 3,800 °C daha soğuktur.Bu sıcaklık, Dünya'nın manyetik alanından binlerce kez daha güçlü bir manyetik alan yaratıyor.

Tamamen gelişmiş bir güneş lekeleri iki parçadan oluşur: karanlık merkezi GÜNCÜ:0) ve hafif, filamentaryÖRT:2.penumbra) çevreleyen Güneş lekeleri, Dünya çapındaki birkaç yüz kilometreden fazla bir süre boyunca bir kaç kez daha değişmez; manyetik aktivite sübvansiyonları ve özellikleri birkaç ay öncesine kadar bireysel kesintiler.

Güneş lekelerinin anlaşılması sadece güneş fiziğinde bir egzersiz değildir. Çünkü güneş manyetik aktivitenin en görünür işaretleyicileri, frekansları ve dağıtım, Güneş'in enerji çıkışında doğrudan değişiklikler kaydetmektedir. Tüm güneş ışınlaması (TSI) – Dünya atmosferine ulaşan güneş radyasyonu miktarı - güneş döngüsü boyunca% 0.1 oranında, ancak bu küçük dalgalanmalar Dünya'nın atmosferine ve iklim sistemi üzerinde entegre olduğunda ölçülebilir etkiler yaratabilir.

Güneş lekelerinin gözlemleri eski Çin astronomlarına geri döndü, ancak sistematik kayıtlar 1600'lerin başlarında teleskopun icadıyla başladı. Bugün, bir temel koruyucular ve uzay tabanlı araçlar sürekli olarak güneş lekeleri numarasını, alanı ve manyetik özellikleri, diğer iklim sürücülerinden kaynaklanan modeller için veri beslemeye başladı.

11 Yıl Güneşi ve Onun Fazları

Güneş lekeleri rastgele görünmüyor. İyi bir hareketle takip ediyorlar - 11 yıllık döngü, ilk olarak orta yüzyılda İsviçre astronom Rudolf Wolf tarafından tespit edildi. döngü Güneş'in manyetik dynamo tarafından yönlendiriliyor: Güneş tam manyetik döngü aslında - 22 yıldan daha fazla rüzgarlar.

Güneş döngüsü iki ayrı aşamaya sahiptir:

  • [FONT:0)Solar maksimum:[Dönetici:[Dönetici: 0) Güneş lekeleri zirveye ulaştığında, Güneş biraz daha ultraviyole radyasyon ve X-rays. Güneş korosu daha aktif hale gelir ve alevler ve korol kütle ejeksiyonlar sık sık görülür.
  • [FONT:0)Solar Asgari:[Dönetici:[Dönetici: 0) Güneş lekeleri sıfır veya sıfıra düşer. Güneş sessizdir ve toplam geri dönüş biraz daha uzun sürebilir.

maxima ve minima arasındaki geçiş düzgün değildir; döngüler amplitüdde değişebilir. Örneğin, Çevrim 24 (2008-2019) özellikle zayıftı, 21 (1976-1986).

Mechanisms Sunspots to Earth's Climate's

Güneş lekelerinin iklim üzerindeki doğrudan etkisi genellikle yanlış anlaşılmıştır. Güneş lekeleri kendilerini, serin olmak, aslında GÜNCÜ:0) Görünüşe göre ), güneş maxima sırasındaki küçük bir artış, ancak güneş lekelerinin (daha küçük) ısıtılmasının (daha fazla) olduğu gibi, güneş enerjisinin büyük bir değişimine yol açan küçük bir miktar değişiminin, doğal olarak küçültülmesi gerektiği gibi, doğal bir değişimin değerlendirilmesi gerekir.

Top-down vs. Bottom-up Pathways

Bilim adamları, güneş değişkenliğinin iklimi etkileyebilecek iki temel yol belirlediler:

  • [FONT=0)Top-down mekanizması: [Dönetici:[Dönetici] Güneş ultraviyole radyasyonu, özellikle Kuzey Atlantik ve Avrupa'da ısıtılabilir.
  • [FONT:0]Bottom-up mekanizması: [Dönetici: Güneş ışınlama değişiklikleri, hatta küçük olanlar, tropikal Pasifik'te deniz yüzeyi sıcaklıklarını (SST) etkileyebilir. Bazı modeller güneş varyasyonlarının El Niño-Güney Oscillation (ENSO) veya tropikal SST modellerinde uzun vadeli bir "solar ayak izi" yaratabileceğini önerir.

Ayrıca, bazı araştırmacılar güneş aktivitesinin bulut kullanımını modülasyonel ışın flux tarafından etkileyebileceğini önermektedir. Fikir daha az güneş lekeleri (bizaker güneş manyetik alanı) Dünya'ya ulaşmak için daha fazla galaktik kozmik ışınları temsil eder, bu da düşük seviyeli bulut oluşumu ve ısı değişimi artırmak için, bu da tartışmalıdır.

Tarihsel Perspektifler: Maunder Asgar ve Küçük Buz Yaşını

Güneş lekelerinin en sık alıntı örneği, özellikle Avrupa ve Kuzey Amerika'da (özellikle de Londra’da) en soğuk kısmı ile çakıştıran bir dönemdir.Bu, üç yıl boyunca sıfıra yakın bir şekilde düştü.

Küçük bir paleoklimate rezresyonu, küçük Buz Çağının küresel bir olay olduğunu gösteriyor, sadece bir Avrupa fenomeni değil ve nedenleri çok fazlaydı: volkanik patlamalar (bu da stratofere enjekte edildi), güneş çıkışı ve dolaşımdaki değişiklikler (örneğin Atlantik Meridional Overturning Circulation)[değiştir | kaynağı değiştir]

Diğer güneş büyük minima - Spörer Asgar (1460-1550) ve Dalton Asgari - aynı zamanda Avrupa ve Asya'daki daha az dramatik sıcaklık değişiklikleri ile karşılık gelir. Bu olaylar, ağaç halkaları, buz çekirdekleri ve tarihi güneş lekeleri de dahil olmak üzere iklim modellerini test etmek için doğal laboratuvarlar sunmaya devam eder.

Context'de Güneş lekeleri: Doğal vs. Anthropojenik Forcing

Güneş lekeleri ve güneş değişkenliği, güneşin son ısınma için hesaplanmamış iklime sahip olmasına rağmen, orta-20. yüzyılın ortalarından beri gözlemlenen hızlı ısınmaya olan katkısı ihmal edilebilir.

  • 1978'den beri uydulardan güneş gerici ölçümler, gözlemlenen 0.9 °C küresel sıcaklık artışını 1911'den beri açıklayabilecek uzun vadeli bir trend göstermedi.Aslında, 1970'lerden beri, Güneş, hafif bir düşüşle takip edilen orta derecede yüksek bir aktivitedeydi, küresel sıcaklıklar yükselmeye devam etti.
  • Son 50 yılın gözlemlenen ısı modelini yeniden üretemeyen sadece antropojenik sera gazları ve aerosoller dahil edildiğinde simülasyonlar maç gözlemleri de dahil edilir.
  • Üst atmosfer (küresel) soğutma, sera gazı ısınmasının bir parmak izidir, güneş zorlamazsa, Güneş ısınırsa, stratosphere sıcak olur, ancak aslında serinliyor.

Bu, güneş lekeleri araştırmasının iklim politikası için vazgeçilmez olduğu anlamına gelmez. Güneş Kuvvetleri'nin iklim modellerini geliştirmesine ve son üç yılın her birinin öncekinden daha sıcak olduğunu gösteriyor.Örneğin, bazı iklim şüpheleri son minimum (2008-2010) ansiklopedisinin her birinin önceki üç yıl boyunca daha sıcak olduğunu iddia etti.

Bölgesel İklim Etkileri ve Sunspot Desenleri

Güneş döngülerinin küresel sıcaklığı küçük olmasına rağmen, bölgesel etkiler daha belirgin olabilir. Araştırmalar, güneş maxima sırasında, Kuzey Atlantik Osilasyonu (NAO) kuzey Avrupa ve soğuk kışlara daha olumlu bir aşamaya doğru geçiş eğilimindedir.

Benzer şekilde, güneş kuvveti Hint manastırını etkileyebilir, son binyıllar boyunca artan yağışları gösteren bazı yeniden yapılanmalarla, uzun güneş minim sırasındaki volkanik patlamalardan ve Atlantik Multidecadal Oscillation'dan daha küçük olmasına rağmen.

Bu bölgesel telgraflar, en üst düzey stratospheric yol kenarından medyaya açıktır: UV varyasyonları, kutup vortex ve subtropikal jet pozisyonunun gücünü ve konumunu değiştirendir. Özellikle Avrupa ve Güney Asya gibi bölgelerde, atmosfersel dolaşımda değişikliklerle hassastır.

Sunspot Aktivitesinin Modern Observing ve Modeling

Bugün, araştırmacılar güneş lekeleri ve güneş değişkenlerini izleme araçları cephaneliği var. Güneş ve Heliospheric Gözlemevi (SOHO), Güneş Dinamik Gözlemevi (SDO), ve Solar Orbiter, güneş lekelerinin, manyetik alanların ve irradiance'ın ölçümlerini sürekli olarak sağlar.

Proxy kayıtları, güneş lekeleri kaydının binlerce yıl boyunca kosmojenik izotopları karbon-14 gibi genişletiyor ve Dünya'nın atmosferindeki kozmik ışınlar ve güneş manyetik aktivite ile modlanmış olan olaylarla daha uzun bir bağlam sunuyor.Bu izotoplar, pre-teleoskopik dönemlerin yeniden yapılandırılmasına izin veriyor, Maunder Asgar gibi olayların daha uzun bir bağlamı değerlendirmek için daha uzun bir bağlam veriyor.

İklim modelleri (genel olarak etkileşimli kimya ile genel dolaşım modelleri) artık güneşe gerçekçi bir şekilde meydan okumalarını sağlar, araştırmacıların iklim sisteminin diğer sera gazı zorlamalarına karşı nispeten katkılarını test etmelerine izin verir. Sonuç, daha fazla nuanced resmi: güneşspot-güdümlü güneş kuvveti ikincil bir doğal faktördür, ancak biri iklim sisteminin dışsal perturbasyonlara tepkisini değerlendirdiğinde dikkate alınmalıdır - özellikle de yıllık zaman ölçeklere kadar.

Future Research Path and Open Questions

On yıllar süren çalışmaya rağmen, birkaç önemli soru cevapsız kalır:

  • [FONT:0) Neden büyük güneş minima meydana gelir? Maunder Asgar benzersiz değildi, ancak Güneş'in uzun bir süre düşük aktiviteye girmesine neden olan mekanizma tam olarak anlaşılamadı.
  • [FONT:0) Güneş'in bölgesel etkisi ne kadar büyük?) Küresel sinyal küçük olsa da, modeller bölgesel cevapların gücü üzerinde aynı fikirde değildir. stratospheric yol ve bulut geri bildirimlerinin temsilini geliştirmek bir önceliktir.
  • [FONT:0) Güneş okyanus ısısını etkileyebilir mi?) Bazı çalışmalar, güneş minima'nın, gecikmiş bir iklim cevabına yol açan derin okyanus ısı depolamasını teşvik edebilir. Bu, çok-decadal varisiability ve antropojenik ısınmayı tespit etmek için etkileri olabilir.
  • [FONT:0) Güneş enerjik partiküllerin rolü nedir?) Toplam irradiance ek olarak, Güneş'in parçacık çıkışı (solar enerjik partiküller, güneş rüzgarı) özellikle kutup bölgelerinde atmosferik kimyayı etkileyebilir.

Bu soruları cevaplamak, Güneş ve Dünya'nın iklimine devam etmek ve güneşe yönelik hataları azaltmak için daha fazla işbirliği gerektirir. SPARC (Stratosphere-troposphere Processes And their Role in Climate) ve Dünya İklim Araştırma Programı, güneşe ve iklim etkilerini azaltmak için çaba harcıyor.

İklim Politikası ve Kamu Anlayışı için Implikasyonlar

Güneş lekeleri ve iklim değişkenliği anlayışı pratik etkilere sahiptir. Politika yapıcılar doğal faktörlerin - güneş değişkenliği dahil - insan aktiviteleriyle ilgili iklimi modüle etmeye devam edeceklerdir.

Ayrıca, güneş kuvvetini içeren mevsimsel tahminler tarım, su yönetimi ve enerji planlaması gibi sektörlerden yararlanabilir. Örneğin, güneş minimumunun soğuk Avrupa kışlarının olasılığını etkilemesi bekleniyorsa, enerji hizmetleri talep edilebilir.Bu uygulamalar temel güneş araştırmalarının pratik iklim adaptasyonuna olan önemini vurgulamaktadır.

Halkla iletişim, güneş lekelerinin modern iklim değişikliği için alternatif bir açıklama olmadığını vurgulanmalıdır. Bunun yerine, bilim adamlarının bir araya getirmeye devam ettikleri karmaşık bir bulmaca parçasıdır. Güneş varyasyonları, volkanik patlamalar, okyanus döngüleri ve insan emisyonları deneyimlediğimiz iklim yaratır.Bu sinyallerin ortaya çıkmasının bir parçası sağlam iklim bilimidir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Güneş lekeleri Güneş yüzeyindeki kıvrımlardan çok daha fazlasıdır. Küçük Buz Çağı gibi soğuk dönemlere kadar uzanan manyetik bir döngü göstergeleridir, ancak güneş gazlarının etkisi ile karşılaştırıldığında küçük bir manyetik döngüdür. Modern araştırma, öncelikle güneş ışın gözlemleri, verileri ve iklim modelleri ile bu etkileri ölçmek için ve bölgesel iklim modellerini geliştirmek için.

İklim değişkenliğindeki güneş lekelerinin rolü, kurulmuş bir bilimsel gerçek olsa da, bu tanımanın devam eden bir araştırma alanıdır ve modeller daha kapsamlı hale gelir, anlayışımız derinleşecektir. Şimdilik, sonuç açıktır: güneş lekeleri önemlidir, ancak bugün yaşadığımız iklim değişikliğinin ana sürücüsü değildir.