你变了,太阳黑子数
2016/4/16 中科院之声

    

     第24太阳活动周是近90年以来最低活动周,峰值81.9,突然有一天变为116.4了!啊?难道低太阳活动周变成中等太阳活动周啦? NO!NO!NO! 让新太阳黑子数来告诉你。

     1太阳黑子的观测鼻祖

     现在公认的世界上第一次明确的黑子是在公元前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,太阳上是不会有黑点的,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年开始才有了比较常规的太阳黑子观测,从而有了比较可靠的黑子资料。1610年-1818年间的黑子记录资料是不连贯、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多的不确定因素。

     2太阳黑子数为何如此受重视?

     现在,对太阳黑子稍有了解的人都可以随口说出“它有11的周期变化”的话。而在100多年前,德国天文爱好者施瓦布却花费了很多年进行观测和分析才发现了这个现象。从此,人们便开始了对太阳由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”,挖掘它的规律,寻找它的变化,预测它的未来,目的只有一个,保障人类技术系统的安全。

    

     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消息,不了解的人觉得太突然了。旧的黑子数用了100多年,每年几乎有100篇以此为研究对象的文章发表,为什么要修改呢?

     首先,国际太阳黑子数自发布之后,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、要么两类数据存在很大的不均匀性。

     于是,全面修订的工作启动了。从2011年开始,由40个专家组成的团队开始确认数据、解决数据的缺陷,这项浩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,最终为世界提供了一个更加科学、更加的合理太阳黑子数。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少了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、旧太阳黑子数到底有多大差别呢?别说话,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太阳活动周黑子数的变化

     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太阳活动周,你的变化有多大呢?乍一看,峰值由原来的81.9升为116.4,那么,它是否还能保住第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,原来比它低的第16周一跃跑到它前面去了,它已成了第15周以来的最低值。

    

     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数据开始他们新的研究征程!

     来源:中国科学院国家空间科学中心

     作者苗娟,系中国科学院国家空间科学中心空间环境研究预报室研究人员

    

    

    

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