Вариации магнитной асимметрии Солнца

Представлены результаты исследования северо-южной асимметрии солнечной активности и солнечных магнитных полей. Для исследования использованы временные ряды крупномасштабного магнитного поля Солнца как звезды и полярного магнитного поля Солнца (1975— 2015 гг., http://wso.stanford.edu), площади солнеч...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Кинематика и физика небесных тел
Дата:	2016
Автор:	Лейко, У.М.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Головна астрономічна обсерваторія НАН України 2016
Теми:	Физика Солнца
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/149615
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Вариации магнитной асимметрии Солнца / У.М. Лейко // Кинематика и физика небесных тел. — 2016. — Т. 32, № 6. — С. 56-67. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-149615
record_format	dspace
spelling	Лейко, У.М. 2019-02-28T18:03:27Z 2019-02-28T18:03:27Z 2016 Вариации магнитной асимметрии Солнца / У.М. Лейко // Кинематика и физика небесных тел. — 2016. — Т. 32, № 6. — С. 56-67. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 0233-7665 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/149615 523.9, 523.982 Представлены результаты исследования северо-южной асимметрии солнечной активности и солнечных магнитных полей. Для исследования использованы временные ряды крупномасштабного магнитного поля Солнца как звезды и полярного магнитного поля Солнца (1975— 2015 гг., http://wso.stanford.edu), площади солнечных пятен (1875— 2015 гг., http://solarscience.msfc.nasa.gov/greenwch.shtml). На основе анализа кумулятивной суммы временных рядов северо-южной асимметрии площади солнечных пятен выделен долговременный цикл северо-южной асимметрии солнечной активности (мелкомасштабных магнитных полей, тороидального компонента) длительностью около 140 лет. Сравнительный анализ вариаций кумулятивных сумм рядов суточных значений общего магнитного поля Солнца как звезды и асимметрии суточных значений площади солнечных пятен на временном интервале 1975—2015 гг. показал, что крупномасштабное магнитное поле Солнца возможно также имеет такой долговременный цикл. Вариации асимметрии крупномасштабных и мелкомасштабных полей Солнца до 2005.5 г. происходили синхронно, после этого момента — в противофазе. Приводяться результати дослідження асиметрії сонячної активності та сонячних магнітних полів. Для дослідження використано часові ряди великомасштабного магнітного поля Сонця як зірки і полярного магнітного поля Сонця (1975—2015 рр., http://wso.stanford.edu), площі сонячних плям (1875—2015 рр., http://solarscience.msfc.nasa.gov/greenwch.shtml). На основі аналізу кумулятивної суми часових рядів північно-південної асиметрії площі сонячних плям виділено довготривалий цикл асиметрії сонячної активності (локальних магнітних полів, тороїдального компонента магнітного поля Сонця) тривалістю близько 140 років. Можливо, великомасштабне магнітне поле також має такий довготривалий цикл. Порівняльний аналіз варіацій кумулятивних сум рядів добових значень загального магнітного поля Сонця і площі сонячних плям для інтервалу 1975—2015 рр. виявив, що варіації асиметрії великомасштабних і локальних магнітних полів Сонця відбувалися синхронно до 2005.5 р., а після цього моменту — в антифазі. We report the results of the analysis of the north-south asymmetry of solar activity, solar magnetic fields. The analysis is based on solar mean magnetic field and solar polar magnetic field time series, 1975—2015 (http://wso.stanford.edu), the Greenwich sunspot data, 1875—2015 (http:// solarscience.msfc.nasa.gov/greenwch.shtml). The long-term cycle (~ 140 years) of north-south asymmetry of solar activity was selected on the time series of the sunspot area. Probably the photospreric large-scale magnetic fields have this long-term cycle also. Variations of the asymmetry of large- scale and small-scale magnetic fields (area of sunspots) are in sync until 2005.5, after this time the dynamics asymmetry passes in antiphase. В работе использованы данные сайта http://solarscience.msfc.nasa.gov/greenwch.shtml и Обсерватории имени Вилкокса Стенфордского университета. Автор выражает глубокую благодарность за возможность использовать эти данные. ru Головна астрономічна обсерваторія НАН України Кинематика и физика небесных тел Физика Солнца Вариации магнитной асимметрии Солнца Варіації магнітної асиметрії Сонця Changes of Sun magnetic asymmetry Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Вариации магнитной асимметрии Солнца
spellingShingle	Вариации магнитной асимметрии Солнца Лейко, У.М. Физика Солнца
title_short	Вариации магнитной асимметрии Солнца
title_full	Вариации магнитной асимметрии Солнца
title_fullStr	Вариации магнитной асимметрии Солнца
title_full_unstemmed	Вариации магнитной асимметрии Солнца
title_sort	вариации магнитной асимметрии солнца
author	Лейко, У.М.
author_facet	Лейко, У.М.
topic	Физика Солнца
topic_facet	Физика Солнца
publishDate	2016
language	Russian
container_title	Кинематика и физика небесных тел
publisher	Головна астрономічна обсерваторія НАН України
format	Article
title_alt	Варіації магнітної асиметрії Сонця Changes of Sun magnetic asymmetry
description	Представлены результаты исследования северо-южной асимметрии солнечной активности и солнечных магнитных полей. Для исследования использованы временные ряды крупномасштабного магнитного поля Солнца как звезды и полярного магнитного поля Солнца (1975— 2015 гг., http://wso.stanford.edu), площади солнечных пятен (1875— 2015 гг., http://solarscience.msfc.nasa.gov/greenwch.shtml). На основе анализа кумулятивной суммы временных рядов северо-южной асимметрии площади солнечных пятен выделен долговременный цикл северо-южной асимметрии солнечной активности (мелкомасштабных магнитных полей, тороидального компонента) длительностью около 140 лет. Сравнительный анализ вариаций кумулятивных сумм рядов суточных значений общего магнитного поля Солнца как звезды и асимметрии суточных значений площади солнечных пятен на временном интервале 1975—2015 гг. показал, что крупномасштабное магнитное поле Солнца возможно также имеет такой долговременный цикл. Вариации асимметрии крупномасштабных и мелкомасштабных полей Солнца до 2005.5 г. происходили синхронно, после этого момента — в противофазе. Приводяться результати дослідження асиметрії сонячної активності та сонячних магнітних полів. Для дослідження використано часові ряди великомасштабного магнітного поля Сонця як зірки і полярного магнітного поля Сонця (1975—2015 рр., http://wso.stanford.edu), площі сонячних плям (1875—2015 рр., http://solarscience.msfc.nasa.gov/greenwch.shtml). На основі аналізу кумулятивної суми часових рядів північно-південної асиметрії площі сонячних плям виділено довготривалий цикл асиметрії сонячної активності (локальних магнітних полів, тороїдального компонента магнітного поля Сонця) тривалістю близько 140 років. Можливо, великомасштабне магнітне поле також має такий довготривалий цикл. Порівняльний аналіз варіацій кумулятивних сум рядів добових значень загального магнітного поля Сонця і площі сонячних плям для інтервалу 1975—2015 рр. виявив, що варіації асиметрії великомасштабних і локальних магнітних полів Сонця відбувалися синхронно до 2005.5 р., а після цього моменту — в антифазі. We report the results of the analysis of the north-south asymmetry of solar activity, solar magnetic fields. The analysis is based on solar mean magnetic field and solar polar magnetic field time series, 1975—2015 (http://wso.stanford.edu), the Greenwich sunspot data, 1875—2015 (http:// solarscience.msfc.nasa.gov/greenwch.shtml). The long-term cycle (~ 140 years) of north-south asymmetry of solar activity was selected on the time series of the sunspot area. Probably the photospreric large-scale magnetic fields have this long-term cycle also. Variations of the asymmetry of large- scale and small-scale magnetic fields (area of sunspots) are in sync until 2005.5, after this time the dynamics asymmetry passes in antiphase.
issn	0233-7665
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/149615
citation_txt	Вариации магнитной асимметрии Солнца / У.М. Лейко // Кинематика и физика небесных тел. — 2016. — Т. 32, № 6. — С. 56-67. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT leikoum variaciimagnitnoiasimmetriisolnca AT leikoum varíacíímagnítnoíasimetríísoncâ AT leikoum changesofsunmagneticasymmetry
first_indexed	2025-11-25T23:46:47Z
last_indexed	2025-11-25T23:46:47Z
_version_	1850584101784911872
fulltext	ÔÈÇÈÊÀ ÑÎËÍÖÀ ÓÄÊ 523.9, 523.982 Ó. Ì. Ëåéêî Àñòðîíîìè÷åñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ Êèåâñêîãî íàöèîíàëüíîãî óíèâåðñèòåòà èìåíè Òàðàñà Øåâ÷åíêî óë. Îáñåðâàòîðíàÿ 3, Êèåâ-53, 04053 leikoum@ukr.net Âàðèàöèè ìàãíèòíîé àñèììåòðèè Ñîëíöà Ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ ñåâåðî-þæíîé àñèììåòðèè ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè è ñîëíå÷íûõ ìàãíèòíûõ ïîëåé. Äëÿ èñ ñëå äî âà - íèÿ èñïîëüçîâàíû âðåìåííûå ðÿäû êðóïíîìàñøòàáíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Ñîëíöà êàê çâåçäû è ïîëÿðíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Ñîëíöà (1975— 2015 ãã., http://wso.stan ford.edu), ïëîùàäè ñîëíå÷íûõ ïÿòåí (1875— 2015 ãã., http://solarscience.msfc.nasa.gov/greenwch.shtml). Íà îñíîâå àíà ëèçà êóìóëÿòèâíîé ñóììû âðåìåííûõ ðÿäîâ ñåâåðî-þæíîé àñèì - ìåò ðèè ïëîùàäè ñîëíå÷íûõ ïÿòåí âûäåëåí äîëãîâðåìåííûé öèêë ñå - âåðî-þæíîé àñèììåòðèè ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè (ìåëêîìàñøòàáíûõ ìàãíèòíûõ ïîëåé, òîðîèäàëüíîãî êîìïîíåíòà) äëèòåëüíîñòüþ îêîëî 140 ëåò. Ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç âàðèàöèé êóìóëÿòèâíûõ ñóìì ðÿäîâ ñóòî÷íûõ çíà÷åíèé îáùåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Ñîëíöà êàê çâåçäû è àñèì ìåòðèè ñóòî÷íûõ çíà÷åíèé ïëîùàäè ñîëíå÷íûõ ïÿòåí íà âðåìåí - íîì èíòåðâàëå 1975—2015 ãã. ïîêàçàë, ÷òî êðóïíîìàñøòàáíîå ìàã - íèò íîå ïîëå Ñîëíöà âîçìîæíî òàêæå èìååò òàêîé äîëãîâðåìåííûé öèêë. Âàðèàöèè àñèììåòðèè êðóïíîìàñøòàáíûõ è ìåëêîìàñøòàá - íûõ ïîëåé Ñîëíöà äî 2005.5 ã. ïðîèñõîäèëè ñèíõðîííî, ïîñëå ýòîãî ìî - ìåíòà — â ïðîòèâîôàçå. ÂÀÐ²ÀÖ²¯ ÌÀÃÍ²ÒÍÎ¯ ÀÑÈÌÅÒÐ²¯ ÑÎÍÖß, Ëåéêî Ó. Ì. — Ïðèâî - äÿòüñÿ ðåçóëüòàòè äîñë³äæåííÿ àñèìåòð³¿ ñîíÿ÷íî¿ àêòèâíîñò³ òà ñîíÿ÷íèõ ìàãí³òíèõ ïîë³â. Äëÿ äîñë³äæåííÿ âèêîðèñòàíî ÷àñîâ³ ðÿäè âåëèêîìàñøòàáíîãî ìàãí³òíîãî ïîëÿ Ñîíöÿ ÿê ç³ðêè ³ ïîëÿðíîãî ìàãí³òíîãî ïîëÿ Ñîíöÿ (1975—2015 ðð., http://wso.stan ford.edu), ïëîù³ ñîíÿ÷íèõ ïëÿì (1875—2015 ðð., http://solarscience.msfc.nasa.gov/ greenwch.shtml). Íà îñíîâ³ àíàë³çó êóìóëÿòèâíî¿ ñóìè ÷àñîâèõ ðÿä³â ï³âí³÷íî-ï³âäåííî¿ àñèìåòð³¿ ïëîù³ ñîíÿ÷íèõ ïëÿì âèä³ëåíî äîâãîòðè - âàëèé öèêë àñèìåòð³¿ ñîíÿ÷íî¿ àêòèâíîñò³ (ëîêàëüíèõ ìàãí³òíèõ ïî - ë³â, òîðî¿äàëüíîãî êîìïîíåíòà ìàãí³òíîãî ïîëÿ Ñîíöÿ) òðèâàë³ñòþ áëèçüêî 140 ðîê³â. Ìîæëèâî, âåëèêîìàñøòàáíå ìàãí³òíå ïîëå òàêîæ 56 ÊÈÍÅÌÀÒÈÊÀ È ÔÈÇÈÊÀ ÍÅÁÅÑÍÛÕ ÒÅË òîì 32 ¹ 6 2016 © Ó. Ì. ËÅÉÊÎ, 2016 57 ÂÀÐÈÀÖÈÈ ÌÀÃÍÈÒÍÎÉ ÀÑÈÌÌÅÒÐÈÈ ÑÎËÍÖÀ ìàº òàêèé äîâãîòðèâàëèé öèêë. Ïîð³âíÿëüíèé àíàë³ç âàð³àö³é êóìóëÿ - òèâíèõ ñóì ðÿä³â äîáîâèõ çíà÷åíü çàãàëüíîãî ìàãí³òíîãî ïîëÿ Ñîíöÿ ³ ïëîù³ ñîíÿ÷íèõ ïëÿì äëÿ ³íòåðâàëó 1975—2015 ðð. âèÿâèâ, ùî âàð³àö³¿ àñèìåòð³¿ âåëèêîìàñøòàáíèõ ³ ëîêàëüíèõ ìàãí³òíèõ ïîë³â Ñîíöÿ â³ä - áóâàëèñÿ ñèíõðîííî äî 2005.5 ð., à ï³ñëÿ öüîãî ìîìåíòó — â àíòèôàç³. CHANGES OF SUN MAGNETIC ASYMMETRY, by Leiko U. M. — We re - port the re sults of the anal y sis of the north-south asym me try of so lar ac tiv - ity, so lar mag netic fields. The anal y sis is based on so lar mean mag netic field and so lar po lar mag netic field time se ries, 1975—2015 (http://wso. stan ford.edu), the Green wich sun spot data, 1875—2015 (http:// solarscience.msfc.nasa.gov/greenwch.shtml). The long-term cy cle (~ 140 years) of north-south asym me try of so lar ac tiv ity was se lected on the time se ries of the sun spot area. Prob a bly the photospreric large-scale mag netic fields have this long-term cy cle also. Vari a tions of the asym me try of large- scale and small-scale mag netic fields (area of sun spots) are in sync un til 2005.5, af ter this time the dy nam ics asym me try passes in antiphase. ÂÂÅÄÅÍÈÅ Ñîëíå÷íàÿ àêòèâíîñòü — ýòî ðàçíîîáðàçíûå ÿâëåíèÿ è ïðîöåññû, ñâÿ - çàí íûå ñ îáðàçîâàíèåì è ðàñïàäîì â ñîëíå÷íîé àòìîñôåðå ìàã íèò íûõ ïîëåé. Íàèáîëåå èçó÷åííûé âèä ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè — èçìå íå - íèå ÷èñëà ñîëíå÷íûõ ïÿòåí, òåëåñêîïè÷åñêèå íàáëþäåíèÿ êîòîðûõ âïåð âûå áûëè íà÷àòû â 1610 ã. Ã. Ãàëèëååì. Íåñìîòðÿ íà òî ÷òî ôè - çè÷åñêàÿ ïðèðîäà ïÿòåí îñòàâàëàñü íåÿñíîé âïëîòü äî XX âåêà, íà - áëþäåíèÿ ïðîäîëæàëèñü, è ê XIX âåêó óæå èìåëñÿ äîñòàòî÷íî ïðîäîë - æèòåëüíûé ðÿä íàáëþäåíèé ÷èñëà ïÿòåí. Â 1843 ã. Ã. Øâàáå óñòàíî - âèë öèêëè÷íîñòü ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè, à â 1848 ã. Ð. Âîëüô ââåë èíäèêàòîð ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè — ÷èñëî Âîëüôà. Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü èçâåñòíî, ÷òî ïîìèìî îñíîâíîé ãàðìîíèêè â 11 ëåò ÷èñëà Âîëüôà èìåþò äîëãîïåðèîäè÷åñêóþ ñîñòàâëÿþùóþ îêîëî 80—90 ëåò (öèêë Ãëåéñ áåðãà). Áëàãîäàðÿ ðàäèîèçîòîïíûì äàííûì óäàëîñü âûäåëèòü öèêëè÷íîñòü ñ ïåðèîäîì ïðèìåðíî 205 ëåò (öèêë Çþéñà). Ïîìèìî ÷è - ñåë Âîëüôà èìååòñÿ èíäåêñ, õàðàêòåðèçóþùèé çàíèìàåìóþ ïÿòíàìè ïëîùàäü. Ýòîò ðÿä íà÷èíàåòñÿ ñ 1874 ã. Ñ ïîìîùüþ ýòèõ äàííûõ ìîæ - íî ïîëó÷èòü èíôîðìàöèþ îá óðîâíå ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè ïî ïîëó - øà ðèÿì, àñèììåòðèè ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè. Â 1908 ã. Ã. Õåéëîì áûëî óñòàíîâëåíî íàëè÷èå ìàãíèòíûõ ïîëåé â ñîëíå÷íûõ ïÿòíàõ [11], à ïîçæå áûëî îáíàðóæåíî, ÷òî â òå÷åíèå êàæ - äî ãî 11-ëåòíåãî öèêëà âñå âåäóùèå ïÿòíà áèïî ëÿð íûõ ãðóïï èìåþò îäèíàêîâóþ ïîëÿðíîñòü â ñåâåðíîì ïîëóøàðèè è ïðîòèâîïîëîæíóþ — â þæíîì [12]. Â ïîñëåäóþùåì æå öèêëå ïî ëÿðíîñòü ìàãíèòíîãî ïî - ëÿ ïÿòåí èçìåíÿåòñÿ íà ïðîòèâîïîëîæíóþ êàê â ñåâåðíîì, òàê è â þæ - íîì ïîëóøàðèÿõ (çàêîí ïîëÿðíîñòè Õåéëà). Òà êèì îáðàçîì, ôèçè ÷åñ - êèì öèêëîì ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè ñëåäóåò ñ÷èòàòü 22-ëåòíèé öèêë. Êðîìå ñèëüíûõ ïîëåé â ïÿòíàõ, íà Ñîëíöå íàáëþäàåòñÿ ñëàáîå ïî - ëå äèïîëüíîãî (ïîëîèäàëüíîãî) òèïà âåëè÷èíîé ïîðÿäêà 1 ìÒë. Â 1959 ã. Õ. Áýáêîê [5, 6] óñòàíîâèë, ÷òî ýòî ïîëå òàêæå èçìåíÿåò ñâîþ ïîëÿðíîñòü îò öèêëà ê öèêëó, è ïðîèñõîäèò ýòî âî âðåìÿ ìàêñè ìóìîâ 11-ëåòíåãî öèêëà ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè. Òàêèì îáðàçîì, ñëîæ íóþ ñòðóê òóðó ðàçâåðòûâàíèÿ ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè íà áîëüøîé âðå ìåí - íîé øêàëå îïðåäåëÿåò ñóïåðïîçèöèÿ ìíîãèõ öèêëîâ. Îòëè÷èòåëüíîé ÷åðòîé ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå àñèììåòðèè îòíîñèòåëüíî ñåâåðíîãî è þæíîãî ïîëóøàðèé. Åùå â êîí - öå ÕIX âåêà Øïåðåð è Ìàóíäåð óêàçàëè íà àñèììåòðèþ ïÿòíîîáðà - çîâàòåëüíîé äåÿòåëüíîñòè. Âïåðâûå äåòàëüíî ýòî ÿâëåíèå áûëî èññëå - äîâàíî â ðàáîòå [14]. Ïîçæå áûëî îáíàðóæåíî, ÷òî àñèììåòðèÿ õàðàê - òåðíà äëÿ øèðîêîãî ñïåêòðà ïðîöåññîâ ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè, íàïðè - ìåð äëÿ êîëè÷åñòâà è äëèòåëüíîñòè ñîëíå÷íûõ âñïûøåê [15], âðàùå - íèÿ ôîòîñôåðíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ [4, 16] è ò. ä. Âàæíîå ìåñòî â èñ - ñëå äîâàíèè àñèììåòðèè ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè çàíèìàåò ïîèñê ïåðèî - äè÷íîñòåé è èõ àíàëèç, ÷òî âàæíî äëÿ óñòàíîâëåíèÿ ïðèðîäû ýòîãî ÿâ - ëåíèÿ. Äëÿ èññëåäîâàíèÿ îñîáåííîñòåé àñèììåòðèè ñîëíå÷íîé àêòèâ - íîñòè ïðèìåíÿëèñü ðàçëè÷íûå ñòàòèñòè÷åñêèå ìåòîäû [8, 9], âåéâëåò- àíàëèç [7, 10], àíàëèç êóìóëÿòèâíîé ñóììû âðåìåííîãî ðÿäà [2, 3]. Ñåé÷àñ ïîíÿòíî, ÷òî àñèììåòðèÿ íîñèò íå ñëó÷àéíûé õàðàêòåð, à íà - áëþ äàåòñÿ íà äëèòåëüíûõ ïðîìåæóòêàõ âðåìåíè. Ìíîãèå äåòàëè (ðàç - íîîáðàçèå) ïðîòåêàíèÿ ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè, à òàêæå àñèììåòðèè ïî äðîáíî ðàññìîòðåíû â ðàáîòå [13]. Â ïðåäñòàâëåííîé ðàáîòå, êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ ïðîäîëæåíèåì èññëå - äî âàíèé ðàáîòû [2], èçëîæåíû ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ îñîáåííîñ - òåé àñèììåòðèè ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè, ïîëó÷åííûå â ðåçóëüòàòå àíà - ëè çà êóìóëÿòèâíîé ñóììû âðåìåííûõ ðÿäîâ íåêîòîðûõ èíäåêñîâ ñîë - íå÷íîé àêòèâíîñòè. Íà ïðèìåðå àíàëèçà êóìóëÿòèâíîé ñóììû âðå - ìåí íîãî ðÿäà ïîëÿðíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Ñîëíöà (1975—2015 ãã.) îáî ñíîâûâàåòñÿ ïðèìåíåíèå àíàëèçà êóìóëÿòèâíîé ñóììû âðåìåí - íîãî ðÿäà äëÿ ïîèñêà äëèòåëüíûõ (äîëãîâðåìåííûõ) ïåðèîäè÷íîñòåé. Ïîñðåäñòâîì àíàëèçà âðåìåííîãî õîäà êóìóëÿòèâíîé ñóììû ðÿäà ñðåäíåìåñÿ÷íûõ çíà÷åíèé ïëîùàäè ñîëíå÷íûõ ïÿòåí (1875—2015 ãã.) èññëåäóþòñÿ äîëãîâðåìåííûå èçìåíåíèÿ àñèììåòðèè ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè. Ïðîâåäåí ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç õîäà êóìóëÿòèâíûõ ñóìì âðåìåííûõ ðÿäîâ ñó òî÷íûõ çíà÷åíèé îáùåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Ñîëíöà (ÎÌÏÑ) è ñóòî÷ íûõ çíà÷åíèé ïëîùàäè ñîëíå÷íûõ ïÿòåí äëÿ èíòåðâàëà 1975—2015 ãã. ÍÀÁËÞÄÀÒÅËÜÍÛÅ ÄÀÍÍÛÅ È ÌÅÒÎÄÈÊÀ ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß Â ðàáîòå èñïîëüçîâàíû âðåìåííûå ðÿäû ñðåäíåìåñÿ÷íûõ è ñóòî÷íûõ çíà÷åíèé ïëîùàäè ñîëíå÷íûõ ïÿòåí ïî ïîëóøàðèÿì (AN, AS), ðÿäû ñó - òî÷ íûõ çíà÷åíèé H0 îáùåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Ñîëíöà (ÎÌÏÑ) è ðÿäû ïî ëÿð íîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Ñîëíöà (HN, HS). 58 Ó. Ì. ËÅÉÊÎ Ñîëíå÷íûå ïÿòíà ÿâëÿþòñÿ íàèáîëåå ÿðêèì ïðîÿâëåíèåì ìàã íèò - íûõ ëîêàëüíûõ ïîëåé. Ñóììàðíàÿ ïî äèñêó ïëîùàäü ïÿòåí ïðîïîð - öèî íàëüíà ïîëíîìó ìàãíèòíîìó ïîòîêó ïÿòåí. Äàííûå î ñîëíå÷íûõ ïÿò íàõ (îòíîñèòåëüíûå ÷èñëà Âîëüôà, ïëîùàäè ñîëíå÷íûõ ïÿòåí) ïó - áëèêóþòñÿ íà ñàéòå http://solarscience.msfc.nasa.gov/greenwch.shtml. Ïîëÿðíûå ìàãíèòíûå ïîëÿ HN è HS Ñîëíöà è îáùåå ìàãíèòíîå ïîëå H 0 Ñîëíöà (ÎÌÏÑ) íàáëþäàþòñÿ â îáñåðâàòîðèè èìåíè Âèë - êîêñà ñ 1976 ã. (http://wso.stan ford.edu). Ïîëÿðíûå ìàãíèòíûå ïîëÿ ïðåä ñòàâëÿþò ñîáîé óñðåäíåííûå âûñîêîøèðîòíûå ïðèïîëÿðíûå ïî - ëÿ, îòíîñÿùèåñÿ ê ãåëèîøèðîòàì âûøå ±55°. Ïîëÿðíûå ìàãíèòíûå ïî - ëÿ ìàêñèìàëüíû âáëèçè ìèíèìóìîâ ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè è ìèíè - ìàëü íû — âáëèçè ìàêñèìóìîâ (ðèñ. 1). Èçìåíåíèÿ çíàêà ïîëÿðíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ ïðîèñõîäÿò â ýïîõó ìàêñèìóìà ñîëíå÷íîãî öèêëà. Ýòè èçìåíåíèÿ â ñåâåðíîì è þæíîì ïîëóøàðèÿõ íå ñîâïàäàþò âî âðå - ìåíè. Îáùåå ìàãíèòíîå ïîëå Ñîëíöà H 0 , êîòîðîå õàðàêòåðèçóåò ìàã - íèò íîå ïîëå Ñîëíöà êàê çâåçäû, ÿâëÿåòñÿ èíòåãðèðîâàííûì ïî âèäè - ìîìó äèñêó Ñîëíöà çíà÷åíèåì ëó÷åâîé ñîñòàâëÿþùåé ôîòîñôåðíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Âåëè÷èíà H 0 ïðîïîðöèîíàëüíà ìàãíèòíîìó ïîòîêó 59 ÂÀÐÈÀÖÈÈ ÌÀÃÍÈÒÍÎÉ ÀÑÈÌÌÅÒÐÈÈ ÑÎËÍÖÀ Ðèñ. 1. Èçìåíåíèå ñî âðåìåíåì çíà÷åíèé HN è HS ïîëÿðíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Ñîëíöà ñåâåð - íîãî è þæíîãî ïîëþñîâ, èõ ñóììû HN + HS è ðàçíîñòè HN – HS (ïóíêòèðíûå êðèâûå, øêàëà ñëåâà). Ñïëîøíûå òîíêèå ëèíèè — ñêîëüçÿùåå ñðåäíåå, øòðèõîâûå ïðÿìûå — ëèíåéíûé òðåíä. Æèðíûå ëèíèè — ñîîòâåòñòâóþùèå êóìóëÿòèâíûå ñóììû ýòèõ âåëè÷èí (øêàëà ñïðà - âà). Ñïëîøíûå òîíêèå ïðÿìûå — ëèíåéíûé òðåíä êóìóëÿòèâíûõ ñóìì âèäèìîãî äèñêà Ñîëíöà, ò. å. ðàçíîñòè ôîòîñôåðíûõ ìàãíèòíûõ ïîëåé ïîëîæèòåëüíîé è îòðèöàòåëüíîé ïîëÿðíîñòåé (àñèììåòðèè). Íà ñàéòå îáñåðâàòîðèè âûñòàâëåí ðÿä ñóòî÷íûõ çíà÷åíèé ÎÌÏÑ (ñì. ðèñ. 5, à). Äëÿ èññëåäîâàíèÿ íàìè áûë èñïîëüçîâàí àíàëèç êóìóëÿòèâíîé ñóì ìû âðåìåííûõ ðÿäîâ âûáðàííûõ íàìè èíäåêñîâ ñîëíå÷íîé àêòèâ - íîñòè. Êóìóëÿòèâíàÿ ôóíêöèÿ ñóììèðóåò òåêóùåå çíà÷åíèå àíàëèçè - ðóåìîãî ðÿäà ñî âñåìè ïðåäøåñòâóþùèìè, óñðåäíÿåò êîðîòêî ïåðèî - äè ÷åñêèå èçìåíåíèÿ è âûÿâëÿåò äîëãîâðåìåííûå: åñëè êóìóëÿòèâíàÿ ñóì ìà âîçðàñòàåò, òî äîìèíèðóþò ïîëîæèòåëüíûå çíà÷åíèÿ, åñëè óáû âàåò — îòðèöàòåëüíûå. Ñâîéñòâà êóìóëÿòèâíîé ñóììû õîðîøî äåìîíñòðèðóåò ðÿä ïîëÿð - íîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Ñîëíöà. Íà ðèñ. 1 ïóíêòèðíûìè ëèíèÿìè 1 ïîêà çàíî èçìåíåíèå ñî âðåìåíåì çíà÷åíèé ïîëÿðíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ îòäåëüíî äëÿ ñåâåðíîãî è þæíîãî ïîëþñîâ (H N , H S ), èõ ñóììà H N + H S è ðàçíîñòü H N – H S , òîíêèìè ñïëîøíûìè ëèíèÿìè — èõ ñãëàæåííûå çíà÷åíèÿ, øòðè õî âûìè ïðÿìûìè — òðåíäû. Æèðíûìè ñïëîøíûìè ëè íè ÿ ìè 2 ïîêàçàíû ñîîòâåòñòâóþùèå êóìóëÿòèâíûå ñóììû [H N ], [ ]H S , [H N + H S ], [H N – H S ]. (Çäåñü è äàëåå êóìóëÿòèâíàÿ ñóììà âåëè ÷èíû áóäåò îáîçíà÷àòüñÿ çàêëþ÷åíèåì åå â êâàäðàòíûå ñêîáêè). Ïðÿ ìûå ñïëîøíûå ëèíèè — ëèíåéíûå òðåíäû êóìóëÿòèâ - íûõ ñóìì. Ñïëîø íûå âåðòèêàëüíûå ëèíèè îáîçíà÷àþò ìîìåíòû èç - ìå íåíèÿ çíà êà ïîëÿðíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà N- è S-ïîëþñàõ. ×åòêî âèäíî, ÷òî ìî ìåíòû èçìåíåíèÿ çíàêà ìàãíèòíîãî ïîëÿðíîãî ïîëÿ íà âñåõ ÷åòû ðåõ ïàíåëÿõ ñîîòâåòñòâóþò ýêñòðåìóìàì êóìóëÿòèâíîé ñóì - ìû. Ãðàôèêè êóìóëÿòèâíûõ ñóìì [H N ] è [H S ] (ðèñ. 1, à, á) èìåþò ñèíóñîèäàëüíûé âèä ñ äâóìÿ ìàêñèìóìàìè è äâóìÿ ìèíèìóìàìè. Çàòÿæíîé ìèíèìóì 24-ãî öèêëà è åãî íèçêàÿ àêòèâíîñòü òàêæå îòðàçèëèñü íà õîäå êðèâûõ êóìóëÿòèâíûõ ñóìì. Ðàññòîÿíèå ìåæäó äâóìÿ ìàêñèìóìàìè è äâóìÿ ìèíèìóìàìè ðàâíî 20...22 ã. Ôàçû ðîñòà è ñïàäà äëÿòñÿ îêîëî 11 ëåò. Ìàêñèìóìû êóìóëÿòèâíîé ñóììû ïîëÿ ñåâåðíîãî ïîëþñà ñîâïàäàþò ñ ìàêñèìóìàìè íå÷åòíûõ öèêëîâ ÷èñåë Âîëüôà, þæíîãî ïîëóøàðèÿ — ñ ìàêñèìóìàìè ÷åòíûõ öèêëîâ. Òàêèì îáðàçîì, ïåðèîä êóìóëÿòèâíîé ñóììû ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà êàæäîì èç ïîëþñîâ ñîîòâåòñòâóåò ìàãíèòíîìó öèêëó Õåéëà, à âåòâè ðîñòà è ñïà - äà —11-ëåòíåìó öèêëó ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè. Êðèâûå íà ðèñ. 1, â èìåþò ñëîæíóþ ôîðìó. Êóìóëÿòèâíàÿ ñóììà [H N + H S ] èìååò ïÿòü ýêñòðåìóìîâ è ïëàòî äëèòåëüíîñòüþ îêîëî 10 ëåò (2002—2012 ãã.). Ðàñïîëîæåíèå ýêñòðåìóìîâ õàîòè÷íî, íå ñîâïà - äàåò ñ ýêñòðåìóìàìè êóìóëÿòèâíûõ êðèâûõ ïî îòäåëüíûì ïîëþñàì. Ïëàòî, êàê âèäíî èç ðèñ. 1, â, ñîîòâåòñòâóåò èíòåðâàëó âðåìåíè, â òå÷å - íèå êîòîðîãî ïîëÿðíûå ïîëÿ íà îáîèõ ïîëþñàõ áûëè ïðèáëèçèòåëüíî ðàâíû ïî ìîäóëþ (êðèâàÿ ñãëàæåííûõ çíà÷åíèé ñóììàðíîãî ïîëÿðíî - ãî ïîëÿ èìååò ïðèáëèçèòåëüíî íóëåâîå çíà÷åíèå). Êàê âèäíî èç ðèñ. 1, ñäâèã ïî ôàçå ìàãíèòíûõ ïîëåé íà ñåâåðíîì è þæíîì ïîëþñàõ ñîñòàâëÿåò îêîëî 11 ëåò. Ïîýòîìó êðèâàÿ êóìóëÿòèâ - 60 Ó. Ì. ËÅÉÊÎ íîé ñóììû [H N + H S ] èìååò òàêóþ ñëîæíóþ ôîðìó, òàê êàê îíà ÿâëÿ - åòñÿ ñóììîé êóìóëÿòèâíûõ ñóìì [H N ] è [H S ] (ðèñ. 1, à, á). Íà ðèñ. 1, ã ïðèâåäåíà ðàçíèöà H N – H S ïîëåé ñåâåðíîãî è þæíîãî ïîëþñîâ. Ïî ñóòè ýòî ñóììà ïîëåé, ñäâèíóòûõ ïî ôàçå íà 11 ëåò. Êàê âèäíî, êóìó - ëÿ òèâíàÿ ñóììà [H N – H S ] ñîîòâåòñòâóåò êóìóëÿòèâíîé ñóììå ïîëÿ ñåâåðíîãî ïîëþñà. (Êóìóëÿòèâíàÿ ñóììà ðàçíèöû [H S – H N ] ñîîòâåò - ñòâîâàëà áû êóìóëÿòèâíîé ñóììå [H S ] ïîëÿ þæíîãî ïîëþñà). Íåáîëüøèå ëèíåéíûå òðåíäû íà âñåõ ïàíåëÿõ ñêîðåå âñåãî îáó - ñëîâëåíû àíîìàëüíî ìàëûìè çíà÷åíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿðíîãî ïîëÿ â 24-ì öèêëå. Ìû èññëåäîâàëè âëèÿíèå ôàçîâîãî ñäâèãà ìåæäó ïîëÿìè íà ñåâåð - íîì è þæíîì ïîëþñàõ íà êóìóëÿòèâíóþ ñóììó. Ñ ýòîé öåëüþ ñäâè - ãàëñÿ âðåìåííîé ðÿä ïîëÿ þæíîãî ïîëþñà îòíîñèòåëüíî âðåìåííîãî ðÿäà ìàãíèòíîãî ïîëÿ ñåâåðíîãî ïîëþñà, ïîëÿ ñóììèðîâàëèñü è íà îá - ùåì âðåìåííîì èíòåðâàëå ñòðîèëàñü êóìóëÿòèâíàÿ ñóììà ðåçóëüòè - ðó þùåãî ðÿäà. ×åì áîëüøå ñäâèã, òåì êîðî÷å îáùèé âðåìåííîé èí - òåð âàë. Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåíû êóìóëÿòèâíûå ñóììû [H N + H S ] äëÿ ðàçíûõ ñäâèãîâ ïî ôàçå ïîëåé íà ñåâåðíîì è þæíîì ïîëþñàõ. Êðèâûå 1 è 2 — ýòî êóìóëÿòèâíûå ñóììû, ïðèâåäåííûå íà ðèñ. 1, â, ã. Îñòàëüíûå ëè - íèè ðàçëè÷íîé äëèíû — êóìóëÿòèâíûå êðèâûå ñóììû ïîëåé äâóõ ïîëþñîâ, ñäâèíóòûõ ïî ôàçàì: 500, 1000, 2000, 3000, 4000 ñóò, èëè 1.37, 2.74, 5.50, 8.22, 10.96 ã. ×åì êîðî÷å êðèâàÿ, òåì áîëüøå ñäâèã ïî ôàçå. Ýòè êðèâûå òàêæå èìåþò âîëíîîáðàçíóþ ñèíóñîèäàëüíóþ ôîð - ìó, îäíàêî èõ ýêñòðåìóìû ñäâèíóòû. Êðèâàÿ 3 êóìóëÿòèâíîé ñóììû, ïîëó÷åííàÿ â ðåçóëüòàòå ñäâèãà ïîëÿ þæíîãî ïîëþñà îòíîñèòåëüíî ïî ëÿ ñåâåðíîãî ïîëþñà íà 10.96 ã. è êðèâàÿ 2 êóìóëÿòèâíîé ñóììû ìàãíèòíîãî ïîëÿ ñåâåðíîãî ïîëþñà ïî÷òè ïîëíîñòüþ ñîâïàäàþò. Â òàáëèöå ïðèâåäåíû ìîìåíòû ýêñòðåìóìîâ êóìóëÿòèâíûõ ñóìì ðÿäîâ ïðè ðàçëè÷íûõ ñäâèãàõ. Âèäíî, ÷òî ïåðèîä âñåõ êóìóëÿòèâíûõ ñóìì íåçàâèñèìî îò âåëè÷èíû ôàçîâîãî ñäâèãà (íå ðàâíîìó 11 ãîäàì) 61 ÂÀÐÈÀÖÈÈ ÌÀÃÍÈÒÍÎÉ ÀÑÈÌÌÅÒÐÈÈ ÑÎËÍÖÀ Ðèñ. 2. Ôîðìû êóìóëÿòèâíîé êðè âîé ñóììû ïîëåé ñåâåðíîãî è þæíîãî ïîëþñîâ ïðè ðàçíûõ çíà ÷å íèÿõ ôàçîâîãî ñäâèãà. Êðè - âûå 1 è 2 — êóìóëÿòèâíûå ñóì - ìû [H N + H S ] è [H N – H S ] èç ðèñ. 1, â, ã, êðèâàÿ 3 — êóìóëÿ - òèâíàÿ ñóììà [H N + H S ] ïðè ôà - çî âîì ñäâèãå 10.96 ã. (ñì. òåêñò) ñîñòàâëÿåò 20—22 ã., à ôàçû ðîñòà è ñïàäà äëÿòñÿ 11 ëåò. Òàêèì îáðàçîì, àíàëèç âàðèàöèé êóìóëÿòèâíîé ñóììû âðåìåí íî - ãî ðÿäà ÿâëÿåòñÿ âåñüìà óñïåøíûì èíñòðóìåíòîì äëÿ ïîèñêà ñêðûòûõ äîëãîâðåìåííûõ ïåðèîäè÷íîñòåé. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî åñòü ðàçëè÷íûå ïîäõîäû äëÿ âûäåëåíèÿ ïå - ðèîäè÷íîñòåé âî âðåìåííûõ ðÿäàõ. Íàèáîëåå èçâåñòíûå — ôóðüå- è âåéâëåò-àíàëèç. Îäíàêî êóìóëÿòèâíàÿ ñóììà ðÿäà äàåò âîçìîæíîñòü íå òîëüêî âûäåëèòü ïåðèîäè÷íîñòè â èññëåäóåìîì âðåìåííîì ðÿäó, íî è îïðåäåëèòü ìîìåíòû ìàêñèìóìîâ è ìèíèìóìîâ ïåðèîäè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ È ÎÁÑÓÆÄÅÍÈÅ Äîëãîâðåìåííûå âàðèàöèè àñèììåòðèè ïëîùàäè ïÿòåí (ëîêàëü - íûõ ïîëåé). Â èññëåäîâàíèÿõ ñåâåðî-þæíîé àñèììåòðèè íàèáîëåå ÷àñ òî èçó÷àþòñÿ íåíîðìèðîâàííûé (àáñîëþòíûé) èíäåêñ NSA = AN – – AS è íîðìèðîâàííûé èíäåêñ NSAn = (AN – AS )/(AN + AS ). Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî èçìåíåíèå ñî âðåìåíåì ýòèõ èíäåêñîâ íå èäåíòè÷íî [1], òàê êàê îäèí èíäåêñ áîëüøå èçìåíÿåòñÿ â ìèíèìóìå àêòèâíîñòè, à äðóãîé — â ìàêñèìóìå. Ñåâåðî-þæíàÿ àñèììåòðèÿ òàêæå ïðîÿâëÿåòñÿ â ðàçëè÷íîé äëèòåëüíîñòè ïðîöåññîâ àêòèâíîñòè â ñåâåðíîì è þæíîì ïîëóøàðèÿõ. Íàïðèìåð, öèêëû ïÿòíîîáðàçîâàíèÿ â ñåâåðíîì è þæ - íîì ïîëóøàðèÿõ íà÷èíàþòñÿ íåîäíîâðåìåííî, è èõ äëèòåëüíîñòè ðàç - ëè÷íû [13]. Íà ðèñ. 3 ïîêàçàíî èçìåíåíèå êóìóëÿòèâíîé ñóììû âðåìåííûõ ðÿ äîâ íîðìèðîâàííîé è íåíîðìèðîâàííîé ñåâåðî-þæíîé àñèììåò - ðèè, âû÷èñëåííîé ïî ñðåäíåìåñÿ÷íûì çíà÷åíèÿì ïëîùàäè ñîëíå÷íûõ ïÿòåí. Êàê âèäíî, êðèâûå îáåèõ êóìóëÿòèâíûõ ñóìì èìåþò âîëíîîá ðàç - íóþ ôîðìó, èçìåíÿþòñÿ ïðèìåðíî ñèíõðîííî è èìåþò äâà ýêñòðåìó - ìà — îäèí ìèíèìóì è îäèí ìàêñèìóì. Ýòî ÷àñòü êâàçèïåðèîäè - ÷åñêîãî ïðîöåññà; èíòåðâàë îò ìèíèìóìà äî ìàêñèìóìà — âåòâü ðîñòà — ñîñòàâëÿåò ïîëîâèíó ïîëíîãî öèêëà. Ñ 1875 ã. ïî 1915 ã. (îò íà÷àëà èññëåäóåìîãî èíòåðâàëà è äî ìèíèìóìà) êóìóëÿòèâíûå ñóììû óìåíü - 62 Ó. Ì. ËÅÉÊÎ Ôàçîâûé ñäâèã, ëåò Ìîìåíò ìàêñèìóìà Ìîìåíò ìèíèìóìà Ìîìåíò ìàêñèìóìà 1.37 1986 1994 2006 2.74 1984.5 1994 2006 5.50 1982.5 1992 2003 8.22 1981 1991 2001 10.96 1980 1990 2001 N 1980 1990 2000 N—S 1980 1990 2000 Ìîìåíòû ýêñòðåìóìîâ êóìóëÿòèâíûõ ñóìì ðÿäîâ ïðè ðàçëè÷íûõ ñäâèãàõ øà þòñÿ, íà èíòåðâàëå 1915—1980 ãã. — óâåëè÷èâàþòñÿ, ïîñëå 1980 ãã. îïÿòü óìåíüøàþòñÿ. Òî åñòü, â 1875—1915 ãã. ïî èíäåêñó ñóììàðíîé ïëîùàäè ïÿòåí ïðåîáëàäàëî þæíîå ïîëóøàðèå, â 1915—1980 ãã. — ñåâåðíîå, ïîñëå 1980 ã. — þæíîå. Îáà ýêñòðåìóìà èìåþò äâà ðàçíûõ ïî èíòåíñèâíîñòè ãîðáà, âòîðîé áîîëåå èíòåíñèâíûé â îáîèõ ñëó÷àÿõ. Ñïëîøíûìè òîëñòûìè âåðòèêàëüíûìè ëèíèÿìè ïîêàçàíû ìîìåíòû ìàêñèìóìîâ ýòèõ ãîðáîâ. Â ìèíèìóìå ïåðâûé ãîðá íàáëþäàåòñÿ â 1900—1903 ãã., âòîðîé — â 1912—1915 ãã. Â ìàêñèìóìå ïåðâûé ãîðá íàáëþäàåòñÿ ïðèìåðíî â 1973 ã., âòîðîé — â 1980 ã. Ðàññòîÿíèå ìåæäó ïåðâîé è âòîðîé ïàðîé ýêñòðåìóìîâ â ìèíèìóìå è ìàêñèìóìå êóììó - ëÿòèâíîé ñóììû ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 70 è 65 ëåò. Ìîæíî ïðåäïîëî - æèòü, ÷òî äëèòåëüíîñòü ïîëíîãî öèêëà ðàâíà 130—140 ëåò. Åùå îäíà îñîáåííîñòü êðèâûõ — íàëè÷èå ïëàòî, ãäå êóìóëÿ òèâ - íàÿ ñóììà ïî÷òè íå èçìåíÿåòñÿ. Ïëàòî îòìå÷åíû ñïëîøíûìè òîíêèìè ãîðèçîíòàëüíûìè ëèíèÿìè, òîíêèå ñïëîøíûå âåðòèêàëüíûå ëèíèè — ìîìåíòû èõ íà÷àëà è êîíöà. Íà âåòâè ðîñòà ýòî èíòåðâàë 1935— 1950 ãã., íà âåòâè ñïàäà — 1995—2003 ãã. Â ýòè êîðîòêèå èíòåðâàëû íå áûëî äîìèíèðîâàíèÿ îòíîñèòåëüíî ïîëóøàðèé ïî èíäåêñó ñóììàðíàÿ ïëîùàäü ïÿòåí. Íà ðèñ. 4, âçÿòîì èç ðàáîòû [13], ïîêàçàí öèêë Ãëÿéñáåðãà. Âèäíî, ÷òî âòîðîé ìèíèìóì êðèâîé ïîïàäàåò ïðèáëèçèòåëüíî íà öèêëû 14— 15, ñëåäóþùèé çà íèì ìàêñèìóì — íà öèêëû 19—20. Ìèíèìóì è ìàê - ñèìóì íà êðèâîé êóìóëÿòèâíîé ñóìû òàêæå ïîïàäàåò íà ýòè ìîìåíòû. Âàðèàöèè àñèììåòðèè êðóïíîìàñøòàáíîãî ïîëÿ Ñîëíöà. Íà ðèñ. 5 ïîêàçàíî èçìåíåíèå ñóòî÷íûõ çíà÷åíèé H 0 ÎÌÏÑ (à) è åãî ñåê - òîðíîé ñòðóêòóðû (á). Íà ðèñ. 5, â òî÷êàìè ïðèâåäåíû èõ êóìóëÿòèâ - íûå ñóììû, òîëñòîé ñïëîøíîé ëèíèåé — ñãëàæåííûå çíà÷åíèÿ êóìó - 63 ÂÀÐÈÀÖÈÈ ÌÀÃÍÈÒÍÎÉ ÀÑÈÌÌÅÒÐÈÈ ÑÎËÍÖÀ Ðèñ. 3. Èçìåíåíèå ñî âðåìåíåì êóìóëÿòèâíûõ ñóìì ðÿäîâ íîðìèðîâàííîé (êðèâàÿ 1, [NSAn]) è àáñîëþòíîé (êðèâàÿ 2, [NSA]) àñèììåòðèè ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè (øêàëà ñëåâà), ñïëîøíûå ëèíèè — èõ ñãëàæåííûå çíà÷åíèÿ. Êóìóëÿòèâíûå ñóììû ïîëó÷åíû ïî ðÿäó ñðåäíåìåñÿ÷íûõ çíà÷å íèé ïëîùàäè ïÿòåí (êðèâàÿ 3, øêàëà ñïðàâà) ëÿ òèâíîé ñóììû [H 0], øòðèõîâîé òîëñòîé ëèíèåé — ñãëàæåííûå çíà - ÷åíèÿ êóìóëÿòèâíîé ñóììû [S] ñåêòîðíîé ñòðóêòóðû. Ïðÿìûå ëèíèè — ñîîòâåòñòâåííî èõ ëèíåéíûå òðåíäû. Êðèâûå èìåþò ðàçëè÷íûé õîä, îäíàêî âèäíà èõ ñèíõðîííîñòü. Îáå êðèâûå èìåþò äâà ìàêñèìó - ìà è äâà ìèíèìóìà, ïðè÷åì îáà ìàêñèìóìà äâóãîðáûå, ïåðâûé ìèíè - ìóì — ïëàòî, âî âòîðîì ìèíèìóìå ïîêà âèäåí îäèí ãîðá. Ìîìåíòû ìàêñèìóìîâ ýòèõ ãîðáîâ ïîêàçàíû âåðòèêàëüíûìè ëèíèÿìè. Ïî ñóòè ýòî êðèâûå 22-ëåòíåãî öèêëè÷åñêîãî ïðîöåññà (ðàâíîìó öèêëó Õåéëà) ñ ôàçàìè ðîñòà è ñïàäà 11 ëåò. Ñëåäóåò óïîìÿíóòü, ÷òî ïðè àíàëèçå ñïåêòðîâ ìîùíîñòè ÎÌÏÑ íåîäíîêðàòíî óêàçûâàëîñü íà íàëè÷èå ìîù íîãî 22-ëåòíåãî ïèêà è î÷åíü ñëàáîãî ïèêà ñ ïåðèîäîì 11 ëåò. Îäíàêî òðåí äû ýòèõ êðèâûõ ñîâåðøåííî ðàçíûå. Êóìóëÿòèâíàÿ ñóì - ìà ñåêòîðíîé ñòðóêòóðû ïî÷òè íå èìååò òðåíäà, â òî âðåìÿ êàê êóìó - ëÿòèâíàÿ ñóììà ÎÌÏÑ èìååò çíà÷èòåëüíûé òðåíä. Ýòî çíà÷èò, ÷òî ñåêòîðíàÿ ñòðóêòó ðà, îáëàäàÿ öèêëè÷íîñòüþ â ïðåîáëàäàíèè ïëîùàäè ïîëåé ïîëîæè òåëü íîé è îòðèöàòåëüíîé ïîëÿðíîñòè ïðèáëèçèòåëüíî â 22 ã., íå èìååò áîëåå äëèííûõ öèêëîâ. 64 Ó. Ì. ËÅÉÊÎ Ðèñ. 4. Öèêë Ãëÿéñáåðãà ïî äàííûì [13] Ðèñ. 5. Èçìåíåíèå ñî âðåìåíåì: à — îáùåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Ñîëíöà H 0 (ÎÌÏÑ), á — åãî ñåêòîðíîé ñòðóêòóðû L, â — êóìóëÿòèâíûõ ñóìì [H 0] (ëèíèÿ 1) è [S] (ëèíèÿ 2). Ïðÿìûå ëèíèè — ëèíåéíûå òðåíäû êóìóëÿòèâíûõ ñóìì Çíà÷èòåëüíûé îòðèöàòåëüíûé òðåíä êðèâîé êóìóëÿòèâíîé ñóììû ÎÌÏÑ óêàçûâàåò íà òî, ÷òî èíäåêñ âåëè÷èíû ïîëÿ èìååò äëèòåëüíûé öèêë ñâîåãî èçìåíåíèÿ, è èìåþùèéñÿ â íàøåì ðàñïîðÿæåíèè èíòåð - âàë íàáëþäåíèÿ íàõîäèòñÿ íà âåòâè ñïàäà ýòîãî öèêëà. Íà ðèñ. 6 ïðèâåäåíû çíà÷åíèÿ èíäåêñà àñèììåòðèè NSA, âû÷èñ - ëåí íîãî ïî ðÿäàì ñóòî÷íûõ çíà÷åíèé ïëîùàäè ñîëíå÷íûõ ïÿòåí ñå - âåð íîãî è þæíîãî ïîëóøàðèé. Êàê âèäèì, ýòîò ãðàôèê ïîõîæ íà ãðà - ôèê èçìåíåíèÿ ñóòî÷íûõ çíà÷åíèé ÎÌÏÑ (ðèñ. 5, à). Ìû ñðàâíèëè õîä êðèâûõ êóìóëÿòèâíûõ ñóìì [H0] ñóòî÷íûõ çíà - ÷åíèé ÎÌÏÑ è àñèììåòðèè [NSA] ñóòî÷íûõ ñóìàðíûõ çíà÷åíèé ïëî - ùàäè ïÿòåí ñåâåðíîãî è þæíîãî ïîëóøàðèé íà èíòåðâàëå âðåìåíè 1975—2015 ãã. (ðèñ. 7). Íåñìîòðÿ íà ðàçëè÷íûé õàðàêòåð ïðèâåäåí - íûõ êóìó ëÿòèâíûõ ñóìì, èõ èçìåíåíèå ñèíõðîííî äî 2005.5 ã. Ïîñëå ýòîãî ìî ìåíòà èõ èçìåíåíèå ïðîèñõîäèò â ïðîòèâîôàçå. Îòìåòèì, ÷òî ýòîò ìî ìåíò ïîïàäàåò íà çàòÿæíîé ìèíèìóì 24-ãî öèêëà. Íà îáåèõ êðè âûõ èìååòñÿ ïëàòî ïðèáëèçèòåëüíî â îäíî è òî æå âðåìÿ. Òàêæå âèäíî, ÷òî ëèíåéíûå òðåíäû [NSA] = 399.781 – 0.201487d, [NSAn] = = 384.876 – 0.193975d è [H0] = 414.619 – 0.207712d ïî÷òè ïàðàëëåëüíû. À ýòî ïîä òâåðæäàåò âûñêàçàííîå âûøå ïðåäïîëîæåíèå î òîì, ÷òî èí - äåêñ ñå âåð íî-þæíîé àñèììåòðèè âåëè÷èíû ïîëÿ èìååò êàêîé-òî äëè - 65 ÂÀÐÈÀÖÈÈ ÌÀÃÍÈÒÍÎÉ ÀÑÈÌÌÅÒÐÈÈ ÑÎËÍÖÀ Ðèñ. 6. Õîä àáñîëþòíîãî èíäåêñà àñèì - ìåòðèè NSA, âû÷èñëåííîãî ïî ðÿäàì ñó - òî÷íûõ çíà÷åíèé ïëîùàäè ñîëíå÷íûõ ïÿ òåí ñåâåðíîãî è þæíîãî ïîëóøàðèé Ðèñ. 7. Âàðèàöèè êóìóëÿòèâíîé ñóììû ðÿäà ÎÌÏÑ (1 — ñóòî÷íûå è ñãëàæåííûå çíà÷åíèÿ [H0]) è êóìóëÿòèâíûõ ñóìì ðÿäîâ èíäåêñîâ àñèììåòðèè ïëîùàäè ñîëíå÷íûõ ïÿòåí (2, 3 — ñóòî÷íûå è ñãëàæåííûå çíà÷åíèÿ [NSA] è [NSAn]). Íàêëîííûå ïðÿìûå — òðåíäû êóìóëÿ òèâ - íûõ ñóìì òåëü íûé öèêë ñâîåãî èçìåíåíèÿ, è èìåþùèéñÿ â íàøåì ðàñïîðÿæåíèè èíòåð âàë íàáëþäåíèÿ íàõîäèòñÿ íà âåòâè ñïàäà ýòîãî öèêëà. Ïàðàë - ëåëü íîñòü ëèíèé òðåíäà äàåò âîçìîæíîñòü ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ýòîò öèêë ìîæåò áûòü òàêîé æå äëèíû, êàê è öèêë àñèììåòðèè ïëî ùàäè ïÿ - òåí. Â ïðèí öèïå ýòî ïîíÿòíî, ïîñêîëüêó ïëîùàäü ïÿòåí ïðî ïîð öèî - íàëü íà âåëè ÷è íå èõ ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, àñèì ìåò ðèÿ âå - ëè÷èíû ìàã íèòíûõ ïîëåé êàê êðóïíîìàñøòàáíûõ, òàê è ìåëêîìàñ - øòàáíûõ (ïîëî è äàëüíîãî è òîðîèäàëüíîãî êîìïîíåíòîâ) èìå åò ïðè - áëè çèòåëüíî 130—140-ëåòíþþ öèêëè÷íîñòü. ÂÛÂÎÄÛ Íà ïðèìåðå âðåìåííîãî ðÿäà ïîëÿðíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Ñîëíöà ïî - êàçàíî, ÷òî àíàëèç âàðèàöèé êóìóëÿòèâíîé ñóìû âðåìåííîãî ðÿäà äà - åò ïîëîæèòåëüíûå ðåçóëüòàòû ïðè ïîèñêå öèêëè÷åñêèõ (ïåðèîäè÷åñ - êèõ) âàðèàöèé. Ïåðèîä êóìóëÿòèâíîé ñóììû ðÿäîâ ïîëÿðíîãî ìàãíèò - íîãî ïîëÿ ðàâåí 22-ëåòíåìó ìàãíèòíîìó öèêëó Õåéëà, ôàçû ðîñòà è ñïàäà — 11-ëåòíåìó öèêëó ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè. Íà îñíîâå àíàëèçà êóìóëÿòèâíîé ñóììû àñèììåòðèè âðåìåííîãî ðÿäà ïëîùàäè ñîëíå÷íûõ ïÿòåí âûäåëåí äîëãîâðåìåííûé öèêë ñåâå - ðî-þæíîé àñèììåòðèè ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè (ìåëêîìàñøòàáíûõ ìàã íèòíûõ ïîëåé, òîðîèäàëüíîãî êîìïîíåíòà) äëèòåëüíîñòüþ ïîðÿä - êà 140 ëåò. Ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç âàðèàöèé ñóòî÷íûõ çíà÷åíèé îáùåãî ìàã - íèòíîãî ïîëÿ Ñîëíöà êàê çâåçäû è àñèììåòðèè ñóòî÷íûõ çíà÷åíèé ïëî ùàäè ñîëíå÷íûõ ïÿòåí íà âðåìåííîì èíòåðâàëå 1975—2015 ãã. ïî - êàçàë, ÷òî, âîçìîæíî, êðóïíîìàñøòàáíîå ìàãíèòíîå ïîëå Ñîëíöà (ïî - ëîèäàëüíûé êîìïîíåíò) òàêæå èìååò áëèçêèé ê 140 ã. äîëãîâðåìåí - íûé öèêë. Èçìåíåíèÿ àñèììåòðèè êðóïíîìàñøòàáíûõ è ìåëêîìàñ - øòàá íûõ ïîëåé Ñîëíöà äî 2005.5 ã. ïðîèñõîäèëè ñèíõðîííî, ïîñëå ýòî ãî ìîìåíòà — â ïðîòèâîôàçå. Ýòîò ìîìåíò âðåìåíè ïîïàäàåò íà çà - òÿæíîé ìèíèìóì 24 öèêëà. Â ðàáîòå èñïîëüçîâàíû äàííûå ñàéòà http://solarscience.msfc.nasa. gov/greenwch.shtml è Îáñåðâàòîðèè èìåíè Âèëêîêñà Ñòåíôîðäñêîãî óíè âåðñèòåòà. Àâòîð âûðàæàåò ãëóáîêóþ áëàãîäàðíîñòü çà âîçìîæ - íîñòü èñïîëüçîâàòü ýòè äàííûå. 1. Ëåéêî Ó. Ì. Ïðî äåÿê³ îñîáëèâîñò³ ï³âí³÷íî-ï³âäåííî¿ àñèìåòð³¿ ñîíÿ÷íî¿ àêòèâ - íîñò³ // Â³ñíèê Êè¿â. óí-òó. Àñòðîíîì³ÿ.—2011.—47.—Ñ. 23—26. 2. Ëåéêî Ó. Ì. Îñîáåííîñòè àñèììåòðèè ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè â òå÷åíèå ðàçëè÷íûõ âðåìåííûõ èíòåðâàëîâ // Èçâ. Êðûì. àñòðîôèç. îáñåðâàòîðèè.—2013.—109, ¹ 4.—Ñ. 1—4. 3. Ìîðäâèíîâ À. Â. Äîëãîâðåìåííûå èçìåíåíèÿ àñèììåòðèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ Ñîëí - öà è ãåëèîñôåðû // Àñòðîí. æóðí.—2006.—83, ¹ 11.—Ñ. 1042—1049. 4. Antonucci E., Hoeksema J. T., Scherrer P. H. Ro ta tion of the photospheric mag netic fields — A north-south asym me try // Astrophys. J.—1990.—360.—P. 296—304. 66 Ó. Ì. ËÅÉÊÎ 5. Bab cock H. D. The Sun’s po lar mag netic field // Astrophys. J.—1959.—130.—P. 364— 366. 6. Bab cock H. W. The to pol ogy of the Sun’s mag netic field and the 22-year cy cle // Astro - phys. J.—1961.—133.—P. 572—587. 7. Ballester J. L., Ol i ver R., Carbonell M. The pe ri odic be hav iour of the North-South asym me try of sun spot ar eas re vis ited // Astron. and Astrophys.—2005.—431.— P. L5—L8. 8. Carbonell M., Ol i ver R., Ballester J. L. On the asym me try of so lar ac tiv ity // Astron. and Astrophys.—1993.—274.—P. 497—504. 9. Carbonell M., Terradas J., Ol i ver R., Ballester J. L. The sta tis ti cal sig nif i cance of the North-South asym me try of so lar ac tiv ity re vis ited // Astron. and Astrophys.— 2008.—Àstro-phmanuscript no. 0454. 10. Donner R., Thiel M. Scale-re solved phase co her ence anal y sis of hemi spheric sun spot ac tiv ity: a new look at the north-south asym me try // Astron. and Astrophys.— 2007.—475.—P. L33—L36. 11. Hale G. E. On the prob a ble ex is tence of a mag netic field in sun-spots // Astrophys. J. —1908.—28.—P. 315—343. 12. Hale G. E., Ellerman F., Nichol son S. B., Joy A. H. The Mag netic Po lar ity of Sun spots // Astrophys. J.—1919.—49.—P. 153—178. 13. Hathaway D. H. The so lar cy cle // arXiv:1502.07020v1 [astro-ph.SR].—2015.— http: //solarscience.msfc.nasa.gov/. 14. New ton H. W., Milson A. S. Note on the ob served dif fer ences in spotedness of the Sun’s north ern and south ern hemi spheres // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.—1956.— 465.—P. 398—404. 15. Ozguc A., Atac T., Rybak J. Tem po ral vari abil ity of the flare in dex (1996—2001) // So - lar Phys.—2003.—214. N 1.—P. 145—155. 16. Zhang L., Mursula K., Usoskin I. So lar sur face ro ta tion: N-S asym me try and re cent speed-up // Astron. and Astrophys.—2015.—575.—P. L2. Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 12.11.2015 67 ÂÀÐÈÀÖÈÈ ÌÀÃÍÈÒÍÎÉ ÀÑÈÌÌÅÒÐÈÈ ÑÎËÍÖÀ

Вариации магнитной асимметрии Солнца

Репозитарії

Схожі ресурси