Трехкратная переполюсовка крупномасштабного магнитного поля

Солнца в 24-м цикле активности и прогноз амплитуды 25-го цикла

активности

А. Г. Тлатов Кисловодская Горная станция ГАО РАН

История обнаружения трехкратных переполюсовок

Sechi P.A. and Tacchinni, 1868 начало наблюдений протуберанцев

Sechi P.A. 1872 выделение протуберанцев полярной зоны,( Die Sone, p. 520)

Waldmeier M. 1973, 3-х кратная переполюсовка в период 1969-1970 гг. в северном полушарии. (Solar Phys., 1973, 28, 389)

Площадь протуберанцев в интервале широт 70-75 град. В северном и южном полушариях по данным обсерватории Arosa.

Изменение широты протуберанцев в северном и южном полушариях

Использование синоптических карт раздела полярности,

Синоптические карты McIntosh, 1979

Изменение зональных границ по данным Makarov, Fatianov, Sivaraman, 1983.

Зональная структура полярности крупномасштабного магнитного поля в период 1868-1982.(Makarov & Sivaraman, 1989, Solar Phys. 119,35)

3-х кратные переполюсовки наблюдались в 12-цикле (S); 14-S, 16-N; 19-N; 20-N;

Схема направления магнитного поля в волокнах приполярных областей (Leroy et al., 1983, Solar. Phys.).

Миграционные траектории магнитных нейтральных линий за период 1950 - 2000. На севере, темные кружки отражают нейтральную траекторию линии с противоположной полярности на любой из его сторон в порядке (+ / -) и открытые круги представляют траекторию нейтральной линии с полярностью на любой из его сторон в порядке (- / +). На юге это в обратном порядке (Makarov, Tlatov, Sivaraman, SP, 2001).

Магнитные поля в волокнах различных зон раздела полярности

Широтно-временная картина смены полярности крупномасштабного магнитного поля по данным магнитографических наблюдений MNTW

Сравнение смены знака в 22-м цикле активности по данным магнитографических и Н-альфа наблюдений

MNTW KPVT

H-alpha

WSO

Магнитографические наблюдения дают противоречивые результата о времени смены знака и топологии

Сравнение синоптических карт крупномасштабного магнитного поля Существуют существенные различия в топологии

Н-альфа, Кисловодск

WSO Solar Magnetic Field Observations

Зональное распределение крупномасштабного поля и переполюсовка по данным WSO

3-х кратная переполюсока в северном полушарии 24-го цикла

Первая смена знака магнитного поля произошла на северном полюсе в декабре 2012 года. Полярность магнитного поля на северном полюсе Солнца сменилась с отрицательной на положительную. Но в течение 2013 на севере произошла повторная переполюсовка. Северный полюс был опять занят отрицательным магнитным полем в течение апреля-июня 2013 г. На южном полюсе на момент времени 01.01.2014 г. переполюсовка не завершена и линия раздела полярности остается на широтах 70-80 гр. Вероятный момент завершения переполюсовки в южном полушарии - середина 2014 года.

2011.03.04

SDO

SOLIS

Волокна и протуберанцы в 24-м цикле активности

Пятна в 2011 г. Цвет -полярность магнитного поля

волокна

протуберанцы

Сопоставление дрейфа поясов волокон с активностью пятен

Вековой цикл длительности цикла крупномасштабного магнитного цикла (?)

Распределение волокон по широте и времени

Длительность цикла крупномасштабного магнитного поля между переполюсовками в соседних циклах за 140 лет.

Эффекта Вальдмаейра (Waldmeier, 1935, 1939).

Rise Time (in months) ≈ 35 + 1800/Amplitude (in Sunspot Number)

The Amplitude–Period Effect. The period of a cycle (from minimum to minimum) plotted versus following cycle amplitude for Ri from cycles 1 to 22. Amplitude(n+1) = 380 –2 × Period(n); (r =−0.68). (Hathaway, 2010)

Эффект Вальдмайера. Время фазы роста цикла (от минимума до максимума) в сравнении амплитудой цикла по ISN от 1 до 23 (черные точки) и для 10,7 см циклы 19 до 23 (открытые кружки).

Аналог эффекта Вальдмайра для крупномасштабного поля

;=R,)T)(T(±)(±=W n+n+n 0.789.638.251320 Rev1

min1

max

Связь между интервалом времени от момента переполюсовки крупномасштабного магнитного поля до минимума активности с амплитудой следующего цикла активности. Представлен прогноз 24-го цикла активности (Tlatov, 2009).

Связь между интервалом времени от момента переполювки крупномасштабного магнитного поля до моменте максимума активности с амплитудой следующего цикла активности.

0.874.324.940352 Rev1

max1

max =R,)T)(T(±)(±=W n+n+n

Аналог эффекта Вальдмейра для крупномасштабного поля

(Tlatov, SP,2009)

;95,0,)15/()33(304)4,0(8,5 1maxRe

1Re rWTT nn

vnv

Связь между временем между переполюсовками и амплитудой цикла. Наилучший коэффициент корреляции между длительностью и амплитудой цикла (!?).

Одинаковы ли физические связи в циклах разной амплитуды?

Циклы большой и малой амплитуды имеют разные зависимости

Прогноз 25-го цикла активности

Разработан метод прогноза амплитуды следующего цикла активности по данным момента переполюсовки крупномасштабного магнитного поля. Метод основан на вычислении кумулятивной суммы площади солнечных пятен от момента минимума до момента завершения переполюсовки крупномасштабного магнитного поля.

Момент переполюсовки и сумма бралась по северному полушарию. При 3-х кратных- первая.

На основе анализа циклов 12-23 установлено соотношения между кумулятивной суммой и амплитудой следующего цикла активности. На основе данных об активности и переполюсовке в 24-м цикле выполнен прогноз 25-го цикла активности, который составил W25=68(+/-13).

Выводы:

Возможно в 24-м цикле в северном полушарии мы наблюдаем 3-х кратную переполюсовку.

Момент завершения переполюсовки является точкой отсчета нового цикла активности.

Получены соотношения связывающие длительность цикла крупномасштабного поля и амплитуды циклов с коэфф. корр r>0.8.

Длительность циклов крупномасштабного поля имеет вековую вариацию.

Разработан метод прогноза, основанный на вычислении кумулятивной суммы площади солнечных пятен от момента минимума до момента переполюсовки.

Выполнен прогноз 25-го цикла активности W25~68. Вероятно, 25-й цикл активности будет немного меньше 24-го цикла. Вековой минимум продолжается (?).