Год глубокого минимума солнечной активности
Закончился 2019 год. Со всеми своими сложностями и надеждами. Каким он был для человечества, для Украины, для каждого из нас? Мы все – дети Солнца. Начнём с него.
Рис. 1. Изменение солнечной активности (СА) с января 2008 г. по данным НАСА на ноябрь 2019-го. Их прогноз запаздывает на 1–2 года.
Напомним, что количественной оценкой активности Солнца пока является число Вольфа, учитывающее количество пятен на Солнце и их кучность. На рис. 1 показаны среднемесячные числа Вольфа (ЧВ), их сглаженные значения и недолгий прогноз на 3 года. Эти характеристики дополняются ежемесячно. Из рис. 1 следует, что предыдущий минимум СА был в 2007 – 2010 гг., и в 2017 – 2019 гг. было начало нового минимума, низшая точка которого, видимо, ещё не достигнута. С 2010-го начался этап подъёма СА, который закончился резким скачком ЧВ в конце 2011 г. Этап максимума СА с 2012 г. продолжался до конца бурного 2014 г. и перешёл в спад СА 2015 – 2017 гг. Показатель активности дополним показателем спокойствия – количества дней в году, когда на Солнце не было пятен (рис. 2 по данным НАСА). Интересно будет узнать количество «чистых дней» с 1 июля 2019 до 30 июня 2020 г. – не будет оно большим 271? Солнце не живёт по нашим календарям. 365 дней – длительность одного оборота Земли вокруг Солнца. Но, «но у кольца начала нет, и нет конца».
Рис. 2. Изменения показателя спокойствия за 2006 – 2019 гг. (на 16.12.2019 г.)
Учитывая, что год ещё не кончился, эта характеристика 2019 г будет ещё выше показателя 2008 г. (сейчас она уже превзошла его в %: 2008 – 73%, а на 16.12.2019 – 77%). С начала ХХ века учёные установили, что вся жизнь Земли и на Земле определяется активностью нашего Светила. Известный учёный – географ и метеоролог М.А.Боголепов (1875 – 1933) и юный энциклопедист А.Л.Чижевский (1897 – 1964), маститый физик и геофизик В.А.Михельсон (1860 – 1927) установили, что засухи и, как следствие – голод, приносят бедствия населению страны. За прошедшие сто лет, и особенно после выхода человека в космическое пространство, стало понятно, что пятна – это места выхода на солнечную поверхность магнитных полей, и что настоящий солнечный цикл длится не 11 лет, а 22 года, так как на этапе минимума меняется ориентация магнитных полей в группе пятен. Поэтому два последовательных этапа солнечной активности отличаются друг от друга своим воздействием на Землю и человека, а значит, и на человечество. В 1915 – 1918 гг. А.Л.Чижевский дал краткую характеристику 11-летнему циклу СА и её воздействию на общество.
Сегодня мы остановимся на этапе минимума, так как сейчас, в 2019 г., мы живём на сере-дине этого этапа. Как сообщает сайт НАСА Spaceweather.com 12.12.2009: «2019 год собира-ется установить рекорд космической эры. Пока в этом году Солнце было пустым (без сол-нечных пятен) в течение 262 дней, включая последние 25 дней подряд. Если полоса будет продолжаться еще только 7 дней, 2019 год побьет рекорд космической эры для безупречных солнц. Предыдущим рекордсменом был 2008-й, Солнце оставалось пустым в течение 268 дней, что сделало Солнечный минимум 2008–2009 годов самым глубоким из космической эры. Солнечный минимум является нормальной частью 11-летнего цикла солнечных пя-тен. Последние два (2008–2009 и 2018–2019) были длинными и глубокими, что делало их минимумами «столетнего класса» …год с большим количеством чистых солнц… 1913-й, в котором было 311 безупречных дней. Побочные эффекты солнечного миниму-ма? Ослабляющее магнитное поле Солнца позволяет большему количеству частиц проникать из глубокого космоса в солнечную систему, повышая уровень радиации в атмосфере Земли».
В последние годы была обнаружена термосфера Земли – верхний слой атмосферы. «Мы видим тенденцию к охлаждению», – говорит Мартин Млинчак из Исследовательского цен-тра Лэнгли при НАСА. «Высоко над поверхностью Земли, у края космоса наша атмосфера теряет тепловую энергию. Если текущие тенденции сохранятся, это может скоро установить рекорд… для холода». Эти результаты получены от прибора SABRE на борту спутника. SABER контролирует инфракрасные выбросы углекислого газа (CO2) и оксида азота (NO), двух веществ, которые играют ключевую роль в энергетическом балансе воздуха на расстоянии 100–300 км над поверхностью нашей планеты. Измеряя инфракрасное свече-ние этих молекул, SABER может оценить тепловое состояние газа в самой верхней части атмосферы – слой исследователи называют «термосферой». «Термосфера всегда остывает во время солнечного минимума. Это один из самых важных способов воздействия солнечного цикла на нашу планету», – объясняет Млинчак, главный научный сотрудник SABER. Когда термосфера остывает, она сжимается, буквально уменьшая радиус земной атмосферы. Это уменьшает аэродинамическое сопротивление спутников на околоземной орбите, продлевая срок их службы. Чтобы помочь отследить, что происходит в термосфере, Млинчак и его коллеги недавно представили «Индекс климата термосферы» (TCI) – число, которое показы-вает, сколько тепла молекулы NO сбрасывают в космос. Во время солнечного максимума TCI является высоким («горячим»); во время солнечного минимума он низкий («холодный»). SABER находится на орбите 17 лет. Он показал, как геомагнитная активность и солнечная ультрафиолетовая мощность влияют на ТКИ.
Рис. 3. Изменения термоклиматического индекса с 1945 до 2019 гг.
Вверху указаны номера солнечных 11-летних циклов. Он показывает синхронность изме-нений ЧВ и ТКИ. Наивысшим был максимум 1958-го и несколько меньший 1991 г.; макси-мум 2014-го был наинизшим. В последние годы становится яснее влияние геомагнитного воздействия Солнца, которое запаздывает примерно на 1-2 года от хода ЧВ(Рис.4).
Рис.4. Изменения геомагнитного индекса Арс января 2008 по декабрь 2019 гг.
Предыдущий минимум ЧВ был в конце 2008 – начале 2009-го, а индекса Ар – в конце 2009 г.; максимум ЧВ – в начале 2014, а Ар – в середине 2015 г.
Прогноз Ар НАСА не делает, по-видимому, из-за недостаточной регулярности его изменения. Мы последние два-три года со студентами изучали проблему «Кто виноват: ЧВ или индекс Ар» и установили, что на разных этапах солнечного цикла и для различных явлений на Земле, дело обстоит по-разному. Особенно это касается этапа минимума ЧВ, когда в тече-ние многих дней подряд нет ни одного пятнышка. Тогда ЧВ=0, но стоит появиться хотя бы одному пятну, тогда ЧВ≥11. Ситуацию иллюстрирует
Рис. 5:
Рис. 5. С 1.01 до 16.12.2019 г. Сейчас за месяц не более 1- 2 дня с пятнами.
Мы уже несколько лет находим недельные минимальные и максимальные, а также средние значения чисел Вольфа (рис.6):
Рис. 6. Минимум, максимум и среднее значение чисел Вольфа за неделю.
В 2018 г. недельные значения ЧВ были значительно выше (до 110). В этом году с июня бы-вают не только недели, но и целые месяцы «чистого Солнца». Чётко виден 28-дневный (4-недельный) цикл, связанный с вращением Солнца вокруг своей оси. За год таких «месяцев» 13 да оставшийся 1 день в обычный год 2 – за високосный. На сайте НАСА появился про-гноз минимума СА в апреле 2020 г. ±6 мес и максимум 25-го цикла СА в 115±10 в июле
2025 г. В оличие от их прогноза на 24-й цикл СА уже не укзывается 2 варианта; возможно, за эти 12 лет они разработали алгоритм и программу прогноза? В нашем с Дреевым письме 2007 г. в НАСА мы расскзали концептуальную идею нашего прогноза.
Поясним краткие характеристики этапа минимума (Табл. 1).
Климатические особенности. В основном в годы минимума бывают сухие весна – лето – осень, высокие температуры и мало осадков, а зимой холодно и малоснежно. Так было в 1920 – 1921, в 1931 – 1932, в 1945 – 1946. В мартовские каникулы 1946-го уже были утопта-ны дорожки, по которым бегали босиком; через Кальмиус из Макеевки в Сталино можно было перепрыгнуть. Таким же засушливым был и 1963-й. И 1972-й, который метеорологи «проморгали», а А.В.Дьяков из Горной Шории предсказал, как предсказал по влиянию СА В.А.Михельсон в октябре 1920 засуху 1921-го.
Урожаи. Как следствие, в засушливые годы был плохой урожай, когда целые регионы со-бирали меньше, чем посеяли. В 1946 г. мы не собрали со своего огорода ни картошки, ни ку-курузы с фасолью. В 1963-м даже в Киеве в магазинах исчез белый хлеб; в сентябре можно было купить только кукурузно-гороховый. В 1921, 1932 и 1946 гг. начинался голод, усугубившийся семилетней империалистической и гражданской войнами, коллективизацией и тяжелейшей 2-ой Мировой войной. С 1963 г. СССР вынужден был закупать зерно за границей. Плохой урожай был в 2003-м г. Конечно, современная агротехнология, техника, удобре-ния и искусственное орошение могут ослабить влияние засух.
Влияние на здоровье людей. А.Л.Чижевский ещё в 1938 г. написал по заказу французско-го издательства «Гиппократ» книгу, изданную в СССР в 1973 г. под названием «Земное эхо солнечных бурь». В ней он описал воздействие СА на ход эпидемических заболеваний. Мы рассмотрели статистику не «заразных» болезней и показали, что на этапах минимума снижа-ется количество сердечно сосудистых, неврологических и эндокринных болезней, риск кож-ных заболеваний. Кроме того, уменьшается травматизм, количество случаев суицида и ма-ниакально-депрессивного психоза. А разве революции, мятежи, восстания и войны не являются болезнями и массовыми психозами человечества, резко обостряющимися в годы активного Солнца?
Рис.7. Влияние СА на болезни системы кровообращения.
Экономика. В 1998 и 2008 годах мы ощутили на собственных карманах кризисы мировой экономики: гривна стала впятеро и в восемь раз дешевле доллара. В «социалистической» экономике экономические циклы и кризисы были свойственны «загнивающей» капитали-стической системе. Кризисы начинались сразу после этапа максимума СА и достигали «дна» в конце этапа спада – начала минимума. Так было и в 1929 – 1933 гг., когда мировой эконо-мический кризис перепроизводства потряс весь мир и привёл к власти Гитлера и, как след-ствие, ко 2-й мировой… Рис. 8 взят из статьи Т.Модиса 2007 г., он истолкован и дополнен нами в 2017 г.:
Рис. 8. Изменение индекса Доу–Джонса и солнечной активности за 90 лет.
Индекс Доу–Джонса характеризует изменения состояния наиболее крупных компаний в США. Синхронность его с СА показывают стрелки вверху – «пики» экономического разви-тия совпадают с годами наиболее быстрого роста чисел Вольфа, дно криз – в конце спада.
Изменения в социуме. На годы максимума приходятся активные действия масс – револю-ции, восстания, бунты и войны, на этапе спада они постепенно затухают, массы «устают», а в годы минимума возрастает тяга к миру. Так было всегда и не только в Украине. События на Майдане в 2013-м переросли в Революцию достоинства в феврале 2014-го. Бессмысленная война на Донбассе привела к тысячам жертв и к миллионам беженцев; в последние годы тяга к миру подарила В.Зеленскому 73% голосовавших. «Нормандская четвёрка», не собиравшаяся три года, привела к надеждам на конец этого противостояния между Востоком и Западом Украины со вмешательством путинской России.
Ранее в такие годы войны, начатые на этапе бурного Солнца, прекращались либо капиту-ляцией побеждённых, либо в результате договорённости между воюющими сторонами. Так было в конце 1-й и 2-й мировых войн. Конечно, сейчас, почти через столетие, «массы» и «верхи» уже не те, но желания идти на активный протест против власти в годы минимума, не прибавилось. Надеемся, нового «Майдана» в Украине сейчас не будет. Чтобы затихли вы-нужденные протесты и прекратились восстания и войны в мире.
Хочется, чтобы этап минимума СА продолжался подольше. «Чтоб всегда было небо, чтоб всегда было Солнце…». Ласковое Солнце в годы минимума позволяет подготовиться к го-дам Активного Солнца 2023 – 2026 гг.
Профессор З.Е.Филер,
старший преподаватель А.С.Чуйков
25 декабря 2019 г.
