太陽黑子周期的概念

【太陽黑子周期】（sunspot cycle）黑子活動各種時間尺度的準週期性變化，最著名的是太陽黑子11年週期。太陽黑子相對數變化曲線1843年德國藥劑師施瓦貝（H．S. Schwabe），通過他自己對太陽黑子二十餘年的觀測記錄，發現太陽黑子的消長有一個10年左右的週期。1848年沃爾夫（)引入太陽黑子相對數，並將逐月黑子相對數推算到1749年，從而肯定地指出太陽黑子活動的週期平均長度為11．1年。

1、右圖為1749年到1980年年平均黑子相對數變化曲線。

2、從圖上可以清楚地看到，二百多年來太陽黑子數的變化明顯地保持了平均11年左右的週期性。

3、在每一個週期中，黑子從最少年開始，在3－5年中增大，達到一個極大值（或峯值），然後在隨後的5—7年再減小到一個極小值（或谷值）。

4、相對應的年份分別稱為黑子極大年（或峯年，用M年表示）和黑子極小年（或谷年，用m年表示）。

5、實際上太陽黑子周期長度在7．3年到16.1年之間。

6、太陽黑子11年週期又稱太陽活動週期。

7、一般以黑子最少的年份作為太陽活動週期開始的年份。

8、按規定，從1755年開始的週期作為太陽活動的第1周，第21周是1976年開始的。

9、隨着對太陽活動研究的深入，又相繼發現了22年左右的太陽活動磁週期、80－90年的太陽活動世紀週期以及200年左右的太陽活動雙世紀週期等。

10、 【太陽活動磁週期】（solar magnetic cycle)太陽黑子磁場極性的轉換週期。

11、黑子具有明顯的磁場，且太陽南北兩半球黑子的磁極是相反的。

12、如果北半球處在黑子羣前面的先行黑子具有正磁極的話，那麼在南半球的先行黑子則具有負磁極。

13、但同一半球黑子的極性是相同的。

14、它們的對應關係隨着黑子11年週期陽變化而相互逆轉。

15、所以根據黑子磁場極性來劃分一個太陽活動整週期不是11年，而是黑子11年週期的兩倍，即22年，稱為磁極性轉換週期，簡稱為太陽活動磁週期。

16、黑子的這一重要特徵是1913年海爾（）發現的，所以太陽黑子22年磁週期又叫“海爾週期”（Hale cycle）。

17、由於太陽活動第9周至第17周的9個11年週期峯值恰好高低相間，所以過去習慣地把海爾週期包括的兩個11年週期分別稱作“主高週期”與“次高週期”，前者亦稱奇數週期，後者稱偶數週期。

18、但是海爾週期究竟是從奇數週期開始還是從偶數週期開始，尚無定論。

19、威列特（H．C．Willett)主張以偶數週期作為22年週期的起點，而斯萊波（H．P．Sleeper）則主張以太陽北半球上帶頭黑子的極性為準，稱為正、負週期。

20、 【太陽活動世紀週期】（ 80—90 year cycle of solaractivity）時間約為80—90年的太陽黑子周期。

21、從黑子11年週期變化曲線上可直觀地看出，一般在連續4個11年高峯後便接連4個11年低峯，總共持續的年數近於一個世紀，故稱世紀週期。

22、20世紀中葉，格萊斯堡（ssberg）取黑子11年週期的極大值Rm的百年平滑值進行分析，即太陽活動週期公式則Rm平滑值的變化曲線有着明顯的週期性，極大值位於第3周和第9周，極小值位於第6周和第14周，所以有人亦將此週期稱為格萊斯堡週期。

23、以後在分析黑子其它參數的變化時，也得到類似結果。

24、不過由於研究者所取方法不同，世紀週期的起止年份也不同。

25、根據紹夫（J．Schove）收集、整理的古代黑子資料分析，世紀週期最短的只有40年，最長的可達120年。

26、而且世紀週期越強，它的上升期也越長。

27、太陽活動世紀週期反映了太陽活動平均強度的變化規律。

28、 【太陽活動雙世紀週期】（200 year cycle of solaractivity）時間為200年左右的太陽黑子周期。

29、功率譜分析證實，黑子11年週期峯值的變化有188—212年的顯著週期。

30、由於這個週期是由兩個世紀週期組成的，其長度約為世紀週期長度的二倍，故名。

31、又因為這個週期和九大行星178．7年的會合周期接近，所以有人又稱之為太陽活動的行星週期。