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发布时间:2016年03月24日

太阳黑子数的又一里程碑

从2015年7月1日起,第24太阳活动周的峰值将由81.9改为116.4.是低太阳活动周要升到中等太阳活动周了?不。让新的太阳黑子数来告诉你。

1.太阳黑子观测的鼻祖

现在公认的世界上第一次明确的黑子记录是在公元前28年由我国汉朝人所观测到的。《汉书•五行志》里这样记载:“成帝河平元年三月乙未,日出黄,有黑气,大如钱,居日中央”。

在西方,太阳黑子长期被忽视。亚里士多德认为太阳是完美无缺的,太阳上不会有黑点,这个观点一直持续到十七世纪。直到望远镜的出现,他使人类对太阳的认识从图腾崇拜逐渐走向科学。公元1610年,意大利天文学家伽利略首次用望远镜看到了太阳黑子,发现黑子是太阳表面非常普遍的现象。


图1 伽利略与他观测到的太阳黑子


不过,这一观测结果与当时的宗教教义相抵触。从1818年开始才有比较常规的太阳黑子观测,从而有比较可靠的黑子资料。1610-1818年间的黑子记录资料是不连贯和不均匀的,存在各种系统误差,尤其是1750年以前的观测记录存在很大的不确定性。

2.太阳黑子数为何受如此受重视?

现在,稍微对太阳黑子有点了解的人都可以随口说出“他有11的周期变化”。在100多年前,这是需要很多年持之以恒的观测和分析才能发现的现象,他便是德国天文爱好者施瓦布。从此,人们开始对太阳从浅到逐步深入的研究和探索,也揭示了太阳上“一举一动”与我们地球空间有着剪不断,理还乱的联系。而作为表征同太阳活跃程度的太阳黑子,自然成了太阳活动研究者眼里的香饽饽,挖掘他的规律,寻找他的变化,预测他的未来,目的只有一个,保障人类的各种技术活动。


图2 太阳黑子数年变化


3.新、旧太阳黑子数,差别有多大?

新的太阳黑子数来的突然吗?2015年7月1日,当世界数据中心公布这一工作,不了解的人觉得太突然了。旧的黑子数用了100多年,每年的几乎有100篇以此研究的文章发表,为什么要修改呢?

首先,国际太阳黑子数从发布之后,从来没有回溯评估过;其次,1998年有了与其相似的太阳黑子群数据后,发现两者有很大的差异,暗示着要么其中一类、要么两类数据都存在很大的不均匀性。

于是,全面的修订工作启动了。从2011年开始,由40个专家组成的团队就开始确认和解决数据的缺陷,这项巨大的工程也得到了很多天文台的支持和帮助。历经了4年多,1000多个日日夜夜,最终为世界提供一个更加科学、更加合理太阳黑子数。对这些辛勤付出的科学家们,我们只有满满的敬意和感谢。

主要修改了哪些地方呢?首先,1947年之后的黑子数平均减小了18%;其次,新黑子数计算中不再使用传统的苏黎世因子。

那么新、旧黑子数到底有多大差别呢?请看图!


图3  各活动周新、旧极小值比较


图4  各活动周新、旧极大值比较


图5  新、旧太阳黑子数比值


4.第24周,还是原来的你么?

相比旧的太阳黑子数,新的太阳黑子数值变大了不少,特别是峰值。纵观其他活动周,峰值出现的时间几乎没变或微调。但对于第23周,可差太多了。第23周是一个双峰结构,旧的黑子数显示第一个峰值出现在2000年4月,120.8,第二个峰值出现在2001年11月,115.5,而新的黑子数却使他们调换了大小个,第一个峰值175.2,第二个峰值180.3。那么,以后,我们以后讲第23周的峰值时间就不是2000年4月,而是2001年11月了。


图6  第23周新、旧黑子比较


那么,第24周,你的变化有多大?乍一看,峰值由原来的81.9升为116.4,那么,他是否还能保住第16周之后的最低值的“雅称”呢?别担心,保住了,不但保住了,排位更低了,原来比他低的第16周一跃跑到他前面去了,他已成了第15周以来的最低值。

5.结语

“太阳”还是那个太阳,“黑子”也还是那个黑子,但“数”已不是那个数了。科学家4年多的汗水,展示出了一个更加科学、客观、合理的太阳黑子数,原太阳黑子数完美谢幕。然而,这只是开始,接下来,太阳活动的研究者将重新利用这些新数据开始他们的研究征程!

 

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