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发信人: redfox (食人族), 信区: Science
标  题: 太阳活动峰年谈黑子数
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年06月08日23:42:54 星期四), 站内信件

太阳活动峰年谈黑子数
 



    在一些媒体热心报道太阳活动高峰话题之际，美国空间环境中心近期在国际互
联网上发布了第23太阳周（估计1996—2006年）开始以来黑子数的观测记录，和该
中心对黑子数在未来增消变化的估计，再次引起了人们对太阳活动以及太阳活动可
能产生的影响的关注。

    太阳黑子数随着时间呈近似周期性的变化，早已是我们耳熟的事实。从1755年
计起，现在我们正处于第23太阳周的峰期附近。虽然我们还不完全清楚形成这种周
期性变化的物理细节，也不能准确回答这种变化在太阳过去的50亿年岁月中从何时
起或者还能持续多久，但是人类在认识太阳方面积累的历史经验与不断取得的科学
探索结果，越来越令我们看到日地间的密切联系。看似距我们遥远的太阳活动，随
着减灾防灾工作的开展、高科技系统的广泛应用和航天领域竞争的愈演愈烈，变得
离我们日益贴近了。

    古气候的研究曾发现，在我国与欧洲大多数出现严冬多的年份，也是太阳黑子
记录多的年份。近一个多世纪的大量统计工作告诉我们，雨量、气温等气候参量与
黑子数的多少有关，而且这种关系具有区域性和时间特征。近几十年的空间观测不
但证实，太阳大气中的一些活动现象如太阳爆发、太阳物质辐射可能导致地球环境
的剧烈扰动，也揭示出它们的产率等活动情况与太阳黑子活动水平息息相系，宛如
同一家族中的成员。人类关心自身的生存环境，自然会非常关心太阳活动水平，关
心黑子数何时变多何时会少。

    特别需要提及的是，国内外专业人士所说的太阳黑子数是指太阳黑子相对数而
言，它并不简单地等于太阳上黑子数目的多少。在很多情况下，甚至正式文献中，
处于方便与习惯，太阳黑子相对数常被简称为太阳黑子数，太阳黑子周被简称为太
阳周，这样的简略容易产生误会。

    太阳黑子相对数这个词及其计算方法，是瑞士天文学家沃尔夫为了表示太阳黑
子活动水平于1848年提出的，所以也称为沃尔夫数。黑子相对数至今已经成为一个
使用最为广泛、时间最久的太阳活动指数。沃尔夫定义，任何一天的黑子相对数等
于该日太阳上的黑子总个数与10倍的黑子群数之和，再与一个系数相乘所得之积。
这样，由每天的黑子相对数就可以求出其月均值与年均值。为了省事，在下面的讨
论中，我们也约定俗成地把太阳黑子相对数略称为太阳黑子数。

    当然，可以设想把黑子数的月均值按年月排列起来，或者画成图，便能反映出
黑子数的历史变化。实践表明，由于相邻月份的黑子数月均值常有较大的起伏差异
，这样做并不能给出黑子数在几十年或更长时间里的清晰的较连续的变化概貌。为
此，在讨论黑子活动的较长期变化时，国际上常统一使用黑子数的一种平滑月均值
作为表示活动水平的指标，它规定用某一个月之前6个月至其后6个月共13个月的黑
子数月均值的加权平均，作为该月的黑子数的平滑月均值。这些平滑月均值按年月
排列起来，能够清楚地显示黑子活动水平的准周期性的长期连续变化。国内外的太
阳服务组织就是根据平滑月均值的这种长期序列中的峰和谷的时间位置来划分一个
个的太阳周，确定各太阳周的时间长度、峰值和谷值以及各周内平均活动水平的变
化等，必要时还会向用户提供未来黑子数的预报。

    我们自然会想到，这样确定的太阳周的峰、谷值及位置往往不与黑子数的简单
月均值的峰、谷等重合。那些与黑子数成正相关的太阳活动，如爆发现象、喷射现
象等也各有自己的峰期、谷期，不一定与黑子数的周期完全同步。例如，在一个太
阳周内，太阳上较大爆发的产率的高峰期可以比黑子数的峰迟到1年或更多。即便
如此，在种种太阳活动水平指标中，最常使用的依然是黑子数，因为知道了黑子周
的概况，对其他活动的水平也就有了一般的概念，也因为黑子数容易观测、有较长
的观测历史、有众多的用户，尽管用黑子数做活动水平指数有其缺点。

    多年来，对第23周的高峰期和峰值已有种种预测，所得结果相当弥散。据近几
年黑子数的实测与预测来看，第23周的高峰不会像第19周（1954—1964年）和第
21周（1976—1986年）那么高。第19周和21周的峰分别出现于1957年11月和1979年
12月，它们的黑子数（平滑月均值）分别高达201和165。在上升期黑子数增加的速
度大，是高太阳周的特征，而当今的第23周却上升较慢。另一方面，已知第23周在
1999年6月的黑子数为93，并且仍有继续爬升或维持一个长峰期的宽裕时间。由此
可推测第23周也不会是低峰周，其黑子数峰值很可能超过100，甚至可能具有双峰
或者宽的峰期。至今还没有成熟的方法能够给出准确的太阳活动预测，但是，综合
已知的情况与预测，我们可粗略地估计，第23周的峰会出现于2000年某月，其黑子
数在125±30范围内。

    看来，我们正处于一个不低也不很高的太阳活动周中。对于减灾防灾工作，它
可能是一个更需要仔细考虑的天文因素；对于拟将太阳作为一个超级实验室的研究
工作来说，应该作好准备，不要错过天赐良机，因为不太高的太阳周也会有高太阳
活动事件发生；对于希望避开太阳活动的航天工作而言，本周似乎不会产生像第
19、21或22周那么多的强太阳活动事件，因而可能有更多的安全时段。同时，对强
活动事件的发生依然应有足够的警觉与防范。


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