Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.abitu.ru/en2002/closed/viewwork.html?thesises=195 Дата изменения: Fri May 5 15:25:13 2006 Дата индексирования: Tue Oct 2 03:33:47 2012 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: clouds

Эта работа посвящена солнечной активности и её наблюдениям. Существует ряд
её проявлений, таких, как: пятнообразовательная деятельность Солнца,
факелы, хромосферные вспышки и др. Все эти явления формируются в активных
областях Солнца. Активная область представляет собой следующее: нижнее её
основание отождествляется с факелами и пятнами в фотосфере, верхняя же
часть представлена хромосферным факелом (флоккулом) и корональной
конденсацией (область в короне Солнца, где плотность плазмы повышена в 3
раза, а температура составляет 1500000 К). Образование активных областей
напрямую зависит от состояния магнитного поля Солнца. Солнце существует
относительно стабильно как звезда, т.е. раскалённый газовый шар, в котором
силы гравитации уравновешивают силы давления горячего газа. Но его
магнитное поле непрерывно эволюционирует. Причём, эволюция магнитного поля
происходит не хаотически, а циклически со средним периодом в 11 лет, в
течение которого оно ведёт себя следующим образом. Активные области
формируются в местах выхода силовых магнитных линий наружу. Далее
рассматриваются структуры и явления в активной области по отдельности.
Солнечное пятно представляет собой следующее.
Далее рассматривается механизм образования солнечных пятен: .
Пятнообразовательная деятельность Солнца за 11-летний цикл
развивается следующим образом. (установлено Швабе и Вольфом в 1852 году).
Широта появления пятен и их групп описывается законом Шпёрера (1894 год): с
течением 11-летнего цикла широта появления пятен и их групп падает от
средних широт до экватора. На графике (так называемая «бабочка Маундера»)
эта зависимость выглядит следующим образом (см. рис. 1 в докладе). Причём,
полярность головных пятен в разных полушариях Солнца меняется на
противоположную при переходе от одного 11-летнего цикла к другому, т.о.,
всё-таки, полный круг эволюции магнитное поле претерпевает за 22 года
(закон Хейла или магнитный цикл, открыт в 1913 году).
Для оценки пятнообразования применяется специальный индекс,
называемый числом Вольфа, который показывает кол-во пятен на диске Солнца
во время наблюдения. Он рассчитывается по формуле.
Собственные наблюдения за Солнцем я провожу на двух рефлекторах
Ньютона: ТАЛ (D1 = 65 мм; 1:8) и ТАЛ-2 (D2 = 150 мм; 1:8). Определение
количеств пятен и их групп достаточно очевидно, а коэффициенты k для обоих
инструментов необходимо было рассчитать. Эти коэффициенты позволяют
проводить фактически оценку международно-принятого числа Вольфа. Для
расчёта была выбрана серия собственных наблюдений, в процессе которых
определялось число Вольфа. А международно-принятое число Вольфа в
соответствующие даты взято из архива в сети Интернет
(ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/STP/SOLAR_DATA/SUNSPOT_NUMBERS/).
Далее международное значение делилось на полученное мною (пар значений было
9), и бралось среднее арифметическое значение 9 вычисленных коэффициентов.
В результате получены коэффициенты: для ТАЛа k1 = 2,3; для ТАЛа-2 k2 = 1,0.
Процесс расчёта коэффициентов представлен в таблицах 1-2 доклада. Причём,
имеет место быть формула:
k1/k2 = D2/D1,
т.е. отношение диаметров объективов двух телескопов обратно пропорционально
отношению их коэффициентов k. Пропорция следует из наблюдений, но она имеет
своё теоретическое обоснование: чем больше диаметр объектива телескопа, тем
выше его разрешение, а, значит, изображение более детальное, т.е. крупное
пятно может разделиться на группу пятен и т.д. Т.о., больше вероятность
отобразить истинное число пятен на Солнце, а это и есть международное число
Вольфа. Следовательно, коэффициент k приближается к единице, т.е.
становится меньше при увеличении апертуры. Правда, может сложиться
ситуация, когда k меньше единицы, но это уже складывается в результате
особенностей методики подсчёта самим наблюдателем.
Оценки пятнообразования я провожу с апреля 2000 года. К текущему
моменту проведено около 100 наблюдений Солнца. Полученные числа Вольфа с
учётом рассчитанных коэффициентов k представлены на графике (рис. 2 в
докладе). Сейчас развивается 23-й от начала наблюдений вообще 11-летний
цикл солнечной активности, причём, его максимум остался позади. По данным
наблюдений можно сделать следующие выводы:
1) в 2000 году число Вольфа распределилось следующим образом: .
2) в 2001 году сложилась несколько иная картина.
3) статистика 2002 года;
4) далее описывается открытие двойного максимума 11-летнего цикла
активности, его основные свойства и наблюдение за его развитием в 23-м
цикле.
Далее в качестве примера приводится одна зарисовка солнечной фотосферы
(см. рис. 4 в докладе). Наряду с общим описанием состояния солнечной
фотосферы (число Вольфа и др.) проводится анализ крупной группы
(гелиографические координаты, площадь и др.). Но наряду с пятнами на
зарисовке видны ещё одни образования: факелы. О них и пойдёт речь дальше.
Факелы представляют собой следующее.
Итак, мы рассмотрели, что собой представляет и как наблюдается
активная область в фотосфере (это пятна и факелы). Но вместе с такими
проявлениями активности, относительно долгосрочными, в активных областях
происходят кратковременные взрывные высвобождения магнитной энергии -
хромосферные вспышки.
Перед вспышкой активная область эволюционирует следующим образом.
Хромосферная вспышка происходит следующим образом (здесь также
рассматривается явление выброса коронального волокна).
Такие явления оказывают непосредственное влияние на Землю. Здесь
описываются все магнитосферные, ионосферные и др. явления, вызванные
вспышкой, в том числе и красивейшее из них - полярное сияние.
Все наблюдения я провожу в Туле и её окрестностях (54њ с.ш.). На таких
широтах полярные сияния регистрируются крайне редко, только во время
огромных по мощности магнитных штормов. Тем не менее, два раза мне повезло:
31 марта 2001 года, когда на Солнце наблюдалась огромная группа пятен (в
ней вероятно и произошли мощные вспышки), я проводил вечером обычные
наблюдения и зарегистрировал полярное сияние (в докладе ведётся полное
описание этих наблюдений), отчёт о котором удалось опубликовать в журнале
«Звездочёт» (04'2001). 7 сентября 2002 года мне также случайно удалось
стать свидетелем полярного сияния в Туле, в этот раз представилась
возможность сфотографировать его (см. фото 1 в докладе).
Конечно же, физика многих солнечно-земных явлений пока неясна. В
качестве примера можно привести серебристые облака (в докладе о них кратко
рассказывается), появление которых зависит от солнечной активности. Мне
самому удалось понаблюдать и сфотографировать это красивое явление (см.
фото 2 доклада). Но как конкретно связаны эти явления с солнечной
активностью предстоит понять в будущем. В итоге можно сказать, что
исследования солнечной активности являются сейчас весьма актуальными и
развиваются во всём мире, поскольку они не только строят модель
существования нашего дневного светила, но и предсказывают геомагнитные
явления, вызываемые солнечной активностью, что немало важно для
современного человечества.

Список литературы

1) Журналы «Наука и жизнь»: 5'2001, 10'2001, 7'2002;
2) П.Г.Куликовский «Справочник любителя астрономии» (5-е издание);
3) «Физика космоса» - маленькая энциклопедия;[pic]
4) журналы «Звездочёт»: 5'2000, 4'2001, 2'2002;
5) энциклопедия «Аванта+»: астрономия.