Свойства северо-южной асимметрии солнечной активности О.Г. Бадалян Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В.Пушкова badalyan@izmiran.ru. - презентация

1 Свойства северо-южной асимметрии солнечной активности О.Г. Бадалян Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В.Пушкова

2 Наблюдательные данные Северо-южная асимметрия A = (N-S)/(N+S), где N и S – значения соответствующих индексов для северного и южного полушарий соответственно. Используются среднемесячные значения индексов. Данные о площадях и числе солнечных пятен по Гринвичскому каталогу и его продолжению USEF/NOAA за гг. Каталог Пуколвсклй обсерватории с 1828 г. Данные о яркости зеленой корональной линии за (J. Sykora). Полный магнитный поток за по NSO/KP Основные результаты Бадалян, Обридко, Рыбак, Сикора // Астрон. журн. 82, 740 (2005). Badalyan, Obridko, Sykora, // Solar Phys. 247, 379 (2008 ).

3 Суммарная площадь и полное число пятен в цикле активности Окно сглаживания 49 месяцев (4 года) Суммарная площадь пятен и их полное число по-разному изменяются в цикле активности. В циклах максимумы близки по высоте, в 19 цикле выше суммарная площадь пятен, в циклах выше общее число пятен.

4 A = (N-S)/(N+S) Определение северо-южной асимметрии Асимметрия полного числа пятен групп пятен. Значения асимметрии, равные ±1 означают, что пятна отсутствуют в северном или в южном полушариях. Красная кривая – окно сглаживания 49 месяцев

5 Северо-южная асимметрия в различных индексах на малых временных масштабах Окно сглаживания 7 месяцев. Характерные особенности временного хода асимметрии повторяются во всех индексах от фотосферы до короны. Заметно увеличение асимметрии в середине 40-х и 60-х годов, ее уменьшение вблизи 1974 г, резкий всплеск в 1987 г.

6 Северо-южная асимметрия в различных индексах солнечной активности на больших временных масштабах Усреднение с окном 49 месяцев (4 года). Красная линия – площадь пятен, синяя – число пятен, зеленая – яркость зеленой корональной линии, коричневая – магнитный поток.. Квазицикличность асимметрии.. Средний период около 12 лет Наблюдается также период около 40 лет

7 Долгопериодические изменения северо-южной асимметрии Красный цвет – Пулковский каталог (с 1828 г.), синий цвет – Гринвичский каталог Черная кривая вековой тренд (полином 3-й степени). Отметим глубокие минимумы в асимметрии в конце XIX – начале XX веков, а также в начале XXI века.

8 Квазидвухлетние вариации в асимметрии Слева – сванограммы в диапазоне КДВ в асимметрии.. Справа вверху – суммы квадратов трех амплитуд (19, 22 и 26 месяцев) для асимметрии; внизу – то же для индексов. S_p - Q S_p - I Q - I Коэффициенты корреляции. Первый столбик-асимметрия, второй столбик – индексы.

9 КДВ в асимметрии на длинном временном интервале Мощность колебаний в диапазоне QBO (15-33 месяца) изменяется с периодом около 40 лет. Площади пятен. Спектрально- временной анализ окно 132 месяца, сдвиг 12 месяцев.

10 Квазидвухлетние вариации, метод автокорреляции. Sykora J., Rybak J. Solar Phys., v. 261, (2010) Красная линия – числа Вольфа (Kanzelhöhe Solar Obs., Skalnate Pleso Obs ) Синяя линия – фотосферный, магнитный поток (NSO/KP, ). Зеленая линия – яркость зеленой корональной линии (J. Sykora, Словакия, ).

11 Антикорреляция между асимметрий и мощностью квазидвухлетних вариаций Вверху – асимметрия в зеленой линии; внизу – сумма амплитуд в диапазоне КДВ. Вверху – сумма амплитуд в диапазоне КДВ, интеграл по всем широтам (правая шкала). Внизу – асимметрия (левая шкала).

12 Антикорреляция между асимметрий и мощностью квазидвухлетних вариаций на длинном ряде данных Слева – корреляция вычислена с учетом знака асимметрии. Каждая точка – среднее значение для окна 132 месяца. Справа – корреляция для абсолютного значения средней асимметрии. Синие точки – положительная асимметрия (северное полушарие доминирует), красные – отрицательная асимметрия (южное полушарие доминирует.

13 Свойства абсолютного значения асимметрии Модуль абсолютного значения полного числа пятен (верхний график). Максимумы этой величины находятся вблизи минимумов цикла активности.

14 Сглаженные абсолютные значения асимметрии площадей пятен и общего числа пятен. Скользящее среднее вычислено с окном 4 года.

15 Асимметрия в полярных областях. Абсолютные значения асимметрии полярных факелов находятся в противофазе с модулем асимметрии площадей и числа пятен. Наилучшая положительная корреляция получается при сдвиге кривой полярных факелов примерно в 5 лет.

16 Основные свойства асимметрии 1.Северо-южная асимметрия наблюдается во всех индексах солнечной активности. В различных индексах она сходна как на малых, так и на больших временных масштабах. 2.В асимметрии выявляются квазидвухлетние вариации. Они сходны в различных индексах активности, при этом их мощность и степень сходства в асимметрии выше, чем в самих индексах активности. 3.Обнаружена антикорреляция между абсолютной величиной асимметрии и мощностью КДВ в ней.. 4.Абсолютная величина асимметрии характеризует величину доминирования того или другого полушария. Она имеет четко выраженный 11-летний циклРазбалансировка полушарий в низких и высоких широтах происходит в противофазе.

17 Возможные объяснения северо-южной асимметрии. Влияние магнитного поля. Реликтовое поле (Мордвинов). Влияние квадрупольной составляющей поля, несимметричной относительно экватора (Обридко et al.) Внешнее воздействие – планеты ??? Гравитация (Баркин).

18 Асимметрия числа пятен в циклах 13 и 23 Сопоставление поведения полного числа групп пятен в циклах 13 и 23. Синие линии – северное полушарие. красные – южное. Вертикальные линии показывают Моменты максимумов. В обоих циклах хорошо заметно доминирование южного полушария на ветви спада активности.

19 Широтное распределения центров пятнообразования Красные линии – моменты минимумов. Синие линии – моменты максимумов. Переход от старого цикла к новому происходит в течение 1.5 лет. Принято, что начало цикла 24 приходится на декабрь 2008 года. Широтное распределение В циклах 13 и 23 схожи

20 Благодарю за внимание! 1.Поведение как самих индексов, так и их асимметрии сходно в циклах 13 и 23. Цикл 23 несколько длиннее, но его длина не превышает пределов известных циклов. 2.Широтное распределение центров пятнообразования показывает, что переход к новому циклу уже начался примерно в 2008 году. 3.Появление значительной южной асимметрии в начале XXI века может свидетельствовать о наступлении периода малых циклов активности Особенности конца 23 цикла