En intressant aspekt av solen är dess solfläckar. Solfläckar tenderar att förekomma i par som har magnetfält som pekar i motsatta riktningar. En typisk plats består av ett mörkt område (umbra) omgivet av ett ljusare område (penumbra).
Det här såg vi en bild av i den första delen av denna serie.
Solfläckarna verkar relativt mörka eftersom den omgivande ytan av solen (fotosfären) är varmare än umbran. Solfläckar är ganska stora. En genomsnittlig storlek är ungefär lika stor som jorden. The Sun and Sunspots (weather.gov)
Figuren visar de tre senaste solcyklerna. De flesta har en dubbeltopp.
I den här delen skall vi se närmare på de cykler som solens aktivitet skapar.
Solcykler
Solcykeln, även känd som solmagnetisk aktivitetscykel, solfläckscykel eller Schwabe-cykeln, är en nästan periodisk 11-årig förändring i solens aktivitet mätt i termer av variationer i antalet observerade solfläckar på solens yta.
Solens magnetfält vänder under varje solcykel, och vändningen sker när solcykeln är nära sitt maximum. Efter två solcykler återgår solens magnetfält till sitt ursprungliga tillstånd och fullbordar vad som kallas en Hale-cykel som då alltså blir 22 år.
Solfläckshistoria
Genom att analysera kol-14-isotopförhållanden under de senaste 11 400 åren har man fått fram en bild av hur solfläckarnas antal varierat. Nivån på solaktiviteten som började på 1940-talet är exceptionell – den senaste perioden av liknande magnitud inträffade för cirka 9 000 år sedan under den varma boreala perioden.
Figur. Rekonstruktion av solaktivitet under 11 400 år.SN = solfläcksnummer
Conscious, med hjälp av data från Solanki et al - Eget arbete av Conscious Källa :Grand minima and maxima of solar activity: new observational constraints | Astronomy & Astrophysics (A&A) (aanda.org)
Solen hade en liknande hög nivå av magnetisk aktivitet under endast ~10% av de senaste 11 400 åren. Nästan alla tidigare perioder med hög aktivitet var kortare än den nuvarande episoden. Fossila fynd tyder på att solcykeln har varit stabil under åtminstone de senaste 700 miljoner åren.
Dock har solens aktivitet avtagit nu sedan cykel 19 (1960) och man väntar någon typ av Grand Minimum nu.
24 st 11-års cykler räknat från 1700
Fram till 2009 trodde man att 28 cykler hade sträckt sig över de 309 åren mellan 1699 och 2008, vilket gav en genomsnittlig längd på 11,04 år, men forskning visade då att den längsta av dessa (1784–1799) faktiskt kan ha varit två cykler. Om så är fallet skulle den genomsnittliga längden bara vara cirka 10,7 år. Sedan observationerna började har cykler så korta som 9 år och så långa som 14 år observerats, och om cykeln 1784-1799 är dubbel måste en av de två komponentcyklerna vara mindre än 8 år lång. Betydande amplitudvariationer (solfläcksantal) förekommer också.
Källa: Overlapping Magnetic Activity Cycles and the Sunspot Number: Forecasting Sunspot Cycle 25 Amplitude | Solar Physics (springer.com)
Lilla Istiden
Efter den senaste värmeperioden på 1000-talet ( Medeltida värmeperioden) dalade solens aktivitet i ca 400 år och nådde sin lägsta punkt under Maunder Minima vid slutet av 1600-talet. Tabellen och grafen nedan visar de maxima och minima som förekommit sedan 700-talet. Mera info om dessa fås genom att klicka på namnen.
Figur: Denna solaktivitetsgraf visar de fyra Solar Minima som tillsammans utgjorde den Lilla Istiden, en period med extremt låg solaktivitet. X-axeln anger år och y-axeln anger delta TSI (W/m^2). Basgrafen är hämtad ur Herrera et al. 2015 3 New (2018) Papers Link Modern Warming And Past Cooling Periods To High, Low Solar Activity (notrickszone.com)
Andra solcykler
Hale-cykel 22år
Solens magnetfält vänder under varje solcykel, och vändningen sker när solcykeln är nära sitt maximum. Efter två solcykler återgår solens magnetfält till sitt ursprungliga tillstånd och fullbordar vad som kallas en Hale-cykel.
Bruckner-Egeson-Lockyer cykeln – 30-40 år Periodiska översvämningar i södra Australien som korrelerar med solfläcksaktivitetet.
Gleissberg-cykeln – 88 år
Gleissbergcykeln beskriver en amplitudmodulering av solcykler med en period på cirka 70–100 år, eller sju / åtta solcykler.
Hundraårsvariationer i magnetfältet kring solen har upptäckts med hjälp av C14 och Be10 isotoper lagrade i reservoarer som istäcken och trädringar.
Suess/de Vries cykel – ca 210 år
Denna cykel har man varit osäker på om den alls existerar men en forskning från 2020 tar fram bevis på att den finns. Suess/de Vries - Sök på Google
Kvasi-periodisk process – 2000 år (modulerar Gleissbergcykeln )
Persistence of the Gleissberg 88‐year solar cycle over the last ∼12,000 years: Evidence from cosmogenic isotopes - Peristykh - 2003 - Journal of Geophysical Research: Space Physics - Wiley Online Library
Solcykel 25 - den nuvarande
Vi befinner oss i en cykelperiod som hade sin topp under C19 (1960). Sedan dess är solaktiviteten i dalande fas.
Grafen nedan visar det ursprungliga förutspådda antalet solfläckar (NOAA/NASA) för C25, representerat som den blå linjen. De gröna linjerna visar de observerade solfläckarna, som trendar mot den röda linjen – McIntosh et al.-studien – som förutspår ett högre antal solfläckar.
Solaktiviteten i C25 ser alltså ut att överstiga prognosen och härmed avbryta den dalande trenden. Detta kommer då kanske att framskjuta det kommande Grand Minima som väntas. Det vet vi inte ännu.
Ett kommande Grand Minimum förväntas dock inom de närmaste åren.
För den som vill dyka lite djupare ner i detta intressanta ämne finns en alldeles underbar video på Youtube här nere. En 1h 22min lång intervju med Valentina Zharkova. Lyssna och ta in vad en av världens mest framstående solforskare säger. Hon menar att solcykel 25, där vi nu är, kommer att vara den sista på länge med aktivitet från solen. 2025-2026 kommer vi redan att tydligt märka det genom KALLARE väder där förmodligen större vulkanutbrott kommer att bidra med nedkylning. Var beredd på snö i juni och kommande missväxtår. Enligt Zharkova kan den globala temperaturen komma att sjunka med hela 1 grader C.
#42 - Valentina Zharkova: “in next 30 yrs, global warming prob. will be last thing in our mind” (youtube.com)
I den följande och sista delen ser vi hur planeterna påverkar solen och därmed vår jords klimat.
Christer Käld
__________________________________________________________________________
Referenser:
Solanki, S.K., et al. 2005. 11,000 Year Sunspot Number Reconstruction. IGBP PAGES/World Data Center for Paleoclimatology Data Contribution Series #2005-015.
NOAA/NGDC Paleoclimatology Program, Boulder CO, USA.
Solanki, S.K., I.G. Usoskin, B. Kromer, M. Schüssler and J. Beer. 2004. An unusually active Sun during recent decades compared to the previous 11,000 years. Nature, Vol. 431, No. 7012, pp.1084-1087, 28 October 2004.
Wikipedia
Comments