Российская Академия Наук, Сибирское Отделение

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Идентификация комплексов активности (далее КА), в смысле установления его отличий от индивидуальных активных областей (АО) сопряжена с рядом трудностей. На фазе максимума цикла, когда на Солнце одновременно развиваются многие АО, трудно провести границу между ними, - пояс возмущенной структуры тянется вдоль всего круга широты, и тогда можно рассматривать весь этот пояс как специфическое образование – один сверх-гигантский КА [Gaizauskas et al, 1983]. Соответствующий термин был введен в [Cаттаров, 1989].

Кроме того, преимущественно крупные группы пятен, которые обычно входят в состав КА, сами отличаются повышенной продолжительностью жизни. Поэтому всегда есть риск назвать долгоживущую группу пятен комплексом активности и допустить смешение по-нятий. Популяция крупных групп пятен всегда привлекала особый интерес исследователей, и множество (многие сотни) работ посвящены их статистике, эволюции и морфоло-гии. Тем не менее, прямо применять эти результаты к КА нельзя, поскольку КА и АО - неидентичные образования.

В работах [Язев, 1991, Язев, Рожина, 1998, Банин, Язев, 1989] был использован сле-дующий подход. Зоны постоянного пятнообразования внутри КА, для которых предложен термин ядра КА, обладают важным свойством: они не смещаются в кэррингтоновской системе координат. Тогда выделение в этой системе координат областей на поверхности Солнца, где пятна наблюдаются как минимум три оборота подряд, позволяет отождествить ядра КА. Такой подход, названный методом площадок длительной активности (далее ПДА), позволяет легко выделять ядра КА, элиминируя стохастическую компоненту (мно-гочисленные короткоживущие АО). В упомянутых выше работах показано, что ПДА идентичны ядрам КА.

Поскольку более 99% всех групп пятен существует меньше трех солнечных оборотов, долгоживущая структура, включающая в себя зону постоянного пятнообразования должна гарантированно включать в себя несколько, а не одну долгоживущую АО. В тех немного-численных случаях, когда индивидуальная АО все-таки существует три и более солнечных оборотов (в 23 цикле отмечен один такой случай), неизбежно наблюдаются вторич-ные выходы новых потоков магнитного поля (новых АО) рядом с долгоживущей АО. Это позволяет идентифицировать подобные структуры как КА. Размер участков для изучения исследуемого признака был избран 20 на 20 гелиографических градусов: это типичный размер ядра небольшого (элементарного, или одноядерного) КА, включающего в данный момент времени одну АО.

Описанная методика применена для анализа последовательности синоптических карт пятенной активности Солнца за период с 1980 по 2009 год (кэррингтоновские обороты, на-чиная с 1690 по 2091). Тем самым проанализированы 21 цикл солнечной активности, на-чиная со стадии его максимума, а также 22 и 23 циклы полностью, вплоть до появления первых КА в 24 цикле.

В результате составлен каталог ядер КА за указанный период. Следует подчеркнуть, что речь идет о каталоге именно ядер КА, а не самих КА: помимо одноядерных, существуют и многоядерные комплексы активности [Язев, 1991, Язев, Рожина, 1998, Банин, Язев, 1989], где в топологически односвязной возмущенной структуре развиваются два, три, или четыре ядра КА, связанных в единую магнитную систему.

Наблюдения показали, что ядра КА существенно различаются между собой, при этом они изменяются со временем. Отмечены, например, примеры, когда пятенная активность в ядре КА выражена в виде одной – двух групп малых пятен без полутеней общей площадью в несколько десятков миллионных долей полусферы (далее м.д.п.). В то же время отмечались и гигантские группы пятен, не умещавшиеся в стандартный размер 20 х 20 гра-дусов (площадь пятен достигала 2600 м.д.п.). В связи с этим встала необходимость введения специального индекса, описывающего различия в степени запятненности ядра КА.

Такой индекс был введен Баниным и Язевым [Банин, Язев, 1989]. Первоначально была предложена трехуровенная классификация ядер КА: балл 1 – малая запятненность, балл 2 – средняя (умеренная) и балл 3 – высокая. Баллы определялись визуально по изображениям групп пятен на синоптической карте либо на оригинальных снимках фотосферы Солнца. Позже были введены промежуточные баллы (0.5, 1.5, 2.5). Однако практика показала, что классификация может быть более подробной. В дальнейшем применялись следующие градации (таблица 1, [Язев, Сидоров, 2007]):

Подход при оценке мощности ядра КА отличается от оценок класса групп пятен, выполненных в соответствии с цюрихской классификацией. Во-первых, шкала мощности ядер КА не носит эволюционного характера. Ее функция – грубо оценить, какими пятнами (по числу и площади) заполнен на данном обороте рассматриваемый участок 20 на 20 гелиографических градусов (площадка длительной активности, или ПДА). Здесь могут оказаться одновременно до четырех групп пятен различных цюрихских классов. При этом крупные группы пятен на том или ином обороте могут не помещаться в пределах формально заданного квадрата, ограничивающего положение ядра КА. Тем не менее, согласно принятой методике, они приписываются данной ПДА.

Оценка балла ядра КА производится по изображениям пятен на синоптических картах. Следует заметить, что это достаточно грубая оценка. На протяжении одного солнечного оборота (точнее, времени нахождения ядра КА на видимом полушарии Солнца) параметры пятен в ядре КА могут существенно измениться, оценка же мощности ядра КА (степе-ни запятненности соответствующей площадки длительной активности) делается только один раз за время прохождения по диску вблизи центрального меридиана. Тем не менее, как будет показано ниже, в ядрах КА преобладают крупные и долгоживущие группы пятен, относительно медленно эволюционирующие. Поэтому оценка класса мощности ядра КА оказывается достаточно адекватной. Во всяком случае, различия между соседними классами выделяются уверенно, и оценка мощности ядра КА – например, наблюдается там на данном обороте крупная группа с большими пятнами, либо две группы мелких пятен – дается вполне уверенно. Подчеркнем еще раз, что оценка балла мощности ядра КА согласно описываемой методике, присваивается указанному ядру один раз на каждом обороте и имеет смысл некой усредненной характеристики ПДА (ядра КА) на данном кэррингтоновском обороте.

С использованием указанного подхода, в каталоге ядер КА были указаны значения их мощности на каждом обороте в описанной выше шестибалльной системе.

Каталог содержит следующие данные. Здесь указан порядковый номер ядра КА (нумерация ведется отдельно для каждого цикла и для каждого полушария, северного и южного). Далее, для каждого кэррингтоновского оборота указана мощность рассматриваемого ядра КА по шестибалльной шкале. Отдельный столбец указывает, сколько кэррингтоновых оборотов существовало данное ядро КА. Предусмотрен отдельный столбец для комментариев (здесь, например, указаны крупные вспышки, особенности структуры ядра КА и т.д.). Каталог ядер КА в 1980 – 2006 гг приведен в приложениях А, В, С к данному отчету. Общее количество ядер КА, описанных в каталоге, указано в таблице 2.

Характеристики ПДА в 21-23 цикле солнечной активности(PDF)

Характеристики ПДА в 21-23 цикле солнечной активности(XLS)

Комплексы активности в 24 цикле солнечной активности (DOC)

Список использованных источников

Банин В.Г., Язев С.А., Некоторые характеристики пространственно-временного распреде-ления площадок долгоживущей активности на ветви спада 21 цикла.- Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М., наука, 1989, вып. 87, С. 100-113.

Саттаров И.С. О развитии комплексов активности на Солнце. Солнечные данные, 1989, № 5, С. 93-100.

Язев С.А. О развитии трех комплексов активности на Солнце в 1989 году.- Исследования по геомагнитизму, аэрономии и физике Солнца. М., Наука,1991, вып. 95, С. 152-165.

Язев С.А., Рожина А.И. К вопросу о ранней идентификации комплексов активности на Солнце. Труды IV съезда астрономического общества. Москва, 1998, С. 287-291.

Язев С.А., Сидоров В.И. Феномен комплексов активности на Солнце. Труды Х конферен-ции молодых ученых «Современные проблемы в астрофизике и физике космической плазмы». Иркутск, ИО ИСЗФ СО РАН, 2007, С.65- 71.

Gaizauskas V., Harvey K.L., Harvey J.W., Zwaan C. Large-scale patterns formed by active solar regions during the ascending phase of cycle 21. – Ap. J., 1983, v.265, P. 1056-1065.

• К этой странице обращались 6594 раза.
•  
• Продолжая использовать наш сайт, Вы даете согласие на обработку пользовательских данных (IP-адрес; версия ОС; версия веб-браузера; сведения об устройстве (тип, производитель, модель); разрешение экрана и количество цветов экрана; версия Flash; версия Silverlight; наличие программного обеспечения для блокирования рекламы, наличие Cookies, наличие JavaScript; язык ОС и Браузера; время, проведенное на сайте; действия пользователя на сайте) в целях определения посещаемости сайта.
•