Вісник Астрономічної школи, 2019, том 15, № 1, с. 1–6

https://doi.org/10.18372/2411-6602.15.01
Завантажити PDF
УДК 523.98

Прогноз сонячної активності в 25-му і 26-му циклах з використанням Excel 2016

Відьмаченко А.П.1, 2

1Головна астрономічна обсерваторія НАН України, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 27
2Національний університет біоресурсів та природокористування України, 03041, м. Київ, вул. Героїв Оборони, 15

Реферат

Варіації клімату чинять істотний вплив на розвиток життєвих процесів на Землі. Сонце – основне джерело енергії в кліматичній системі нашої планети. Тому для прогнозу клімату важливо спрогнозувати варіації активності Сонця. При прогнозуванні аналіз часових рядів дозволяє, припускаючи, що тенденція не змінюється, показати, що має відбутися за відсутності зовнішніх втручань. Використовуючи базу даних про зміну середньорічних значень чисел Вольфа W(t) з 1700 р., ми в пакеті Excel 2016 визначили загальний тренд змін, і зі спектрального аналізу з використанням перетворення Фур'є – коливання навколо тренду з періодами близько 11, 22, 50–60 і 100–111 років. З аналізу даних W(t) за 1700–2018 рр. ми розрахували прогноз зміни чисел Вольфа на 2019–2045 рр., а за даними про індекс активності в 1913–2018 рр. був розрахований прогноз сонячної активності (СА) на 2019–2040 рр. З огляду на відмінності історичних трендів за попередні, відповідно, 318 і 105 років, в обох випадках прогноз на 25-й і 26-й цикли СА показав меншу інтенсивність в максимумах, ніж такі ж показники навіть для малоактивного циклу 24. Відзначимо, що використання для прогнозу тільки даних за 1900-ті роки, що мають найбільшу за останні 300 років активність, дають прогнозні значення на 10–15% більші, ніж коли до історичних даних додати результати спостережень з 1700 р. Таке доповнення даних про СА за попередні 200 років при проведенні прогнозних розрахунків знижує загальний прогнозний тренд змін чисел Вольфа на 2019–2040 рр. в максимумах 25-го і 26-го циклів на 10–15%. Цей наш висновок підтверджує необхідність використовувати для прогнозних розрахунків якомога триваліший історичний масив спостережних даних, коли тривалість ряду істотно перевищує прогнозований період. Можна обґрунтувати висновок про те, що наступні кілька 11-річних циклів СА повинні бути ще менш інтенсивними, ніж той, що закінчується зараз – 24-й. Тобто вже в найближчі десятиліття нас може очікувати зменшення СА до масштабів, які спостерігалися, наприклад, в кінці XVII століття. Тому можливо, що при відсутності антропогенних чинників нас чекає черговий малий льодовиковий період. І в найближчі роки тренд підвищення середньорічної температури може змінитися трендом її зниження.

Ключові слова: сонячна активність; прогноз; сонячно-атмосферні зв'язки

Перелік посилань

  1. Герман Дж.Р., Голдберг Р.А. Солнце, погода и климат. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 320 с.
  2. Олемской С.В. Статистические свойства и физическое моделирование солнечных пятен. Автореф. дис. ... к.ф.-м.н.: 01.03.03 Физика Солнца. – Иркутск, 2006. – 18 с.
  3. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования. – М.: Статистика, 1977. – 200 с.
  4. Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. – М.: Мысль, 1976. – 367 с.
  5. Eddy J.A. The Maunder Minimum // Science. – 1976. – Vol. 192, Issue 4245. – P.1189–1202. https://doi.org/10.1126/science.192.4245.1189
  6. Forgacs-Dajka E., Major B., Borkovits T. Long-term variation in distribution of sunspot groups // Astronomy & Astrophysics. – 2004. – Vol. 424. – P.311–315. https://doi.org/10.1051/0004-6361:20040550
  7. Hansen J. Climate Forcings and Feedbacks / In: Long-term monitoring of global climate forcing and feedbacks. – NASA Conference Publication, 1993. – P.6–12.
  8. Kondratyev K.Ya., Krapivin V.F. Monitoring and prediction of natural disasters // II Nuovo Cimento C. – 2006. – Vol. 27, Issue 6. – P.657.
  9. McCormac B.M., Seliga T.A., Reidel D. Solar-terrestrial influences on weather and climate. – Dordrecht, Holland, 1979. – 346 p. https://doi.org/10.1007/978-94-009-9428-7
  10. Nagovitsyn Yu.A. Global solar activity on long time scales // Astrophysical Bulletin. – 2008. – Vol. 63, Issue 1. – P.43–55.
  11. Obridko V.N., Shelting B.D. On Prediction of the Strength of the 11-Year Solar Cycle No. 24 // Solar Physics. – 2008. – Vol. 248(1). – P.191–202. https://doi.org/10.1007/s11207-008-9138-3
  12. Vernova E.S., Tyasto M.I., Baranov D.G. Solar magnetic cycle: Peculiarities of the photospheric field distribution // Geomagnetism and Aeronomy. – 2009. – Vol. 49, Issue 8. – P.1091–1092. https://doi.org/10.1134/S0016793209080076
  13. Vid'machenko A.P. Activity of processes in the atmosphere of Jupiter // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 1985. – Vol. 1, Issue 5. – P.101–102.
  14. Vid'machenko A.P. Temporal changes in methane absorption in Jupiter's atmosphere // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 1997. – Vol. 13, Issue 6. – P.21–25.
  15. Vid'machenko A.P. Seasonal variations in the optical characteristics of Saturn's atmosphere // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 1999. – Vol. 15, Issue 5. – P.320–331.
  16. Vid'machenko A.P. Variations in Reflective Characteristics of Jupiter's Atmosphere // Solar System Research. – 1999. – Vol. 33, Issue 6. – P.464–469.
  17. Vidmachenko A.P. Brightness variations of celestial objects in astronomical observations at the Maidanak mountain // Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel. – 1994. – Vol. 10, No. 5. – P.62–68.
  18. Vidmachenko A.P. Influence of solar activity on seasonal variations of methane absorption in the atmosphere of Saturn // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2015. – Vol. 31, Issue 3. – P.131–140. https://doi.org/10.3103/s088459131503006x
  19. Vidmachenko A.P. Seasons on Saturn. II. Influence of solar activity on variation of methane absorption // Astronomical School's Report. – 2015. – Vol. 11, No. 1. – P.15–23. https://doi.org/10.18372/2411-6602.11.1015
  20. Vidmachenko A.P. Periodic changes of the activity of processes in Jupiter's atmosphere // Astronomical School's Report. – 2016. – Vol. 12, No. 1. – P.27–37. https://doi.org/10.18372/2411-6602.12.1027
  21. Vidmachenko A.P. Seasonal changes on Jupiter. 1. The factor activity of hemispheres // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2016. – Vol. 32, Issue 4. – P.189–195. https://doi.org/10.3103/s0884591316040073
  22. Vidmachenko A.P. Seasonal changes on Jupiter. 2. Influence of the planet exposure to the Sun // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2016. – Vol. 32, Issue 6. – P.283–293. https://doi.org/10.3103/s0884591316060076
  23. Vidmachenko A.P. Changes in the activity of Jupiter's hemispheres // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2017. – Vol. 33, Issue 6. – P.291–294. https://doi.org/10.3103/s0884591317060071
  24. Vidmachenko A.P., Morozhenko O.V., Yatskiv Ya.S. Global changes in the Earth's climate // In book: Earth systems change over eastern Europe, Chapter: 2.2.4 // Ed.: Lyalko V.I. – Kyiv: Naukova Dumka. – P.254–306.
  25. Vidmachenko A.P., Steklov A.F., Minyajlo N.F. Seasonal activity on Jupiter? // Pisma v Astronomicheskii Zhurnal. – 1984. – Vol. 10. – P.691–695.
  26. Vitinskii Iu.I. Solar activity. – Moscow: Nauka, 1983. – 192 p.
  27. Vitinskii Iu.I., Kopetskii M., Kuklin G.V. The statistics of sunspot-formation activity. – Moscow: Nauka, 1986. – 296 p.
  28. http://sidc.oma.be/silso/datafiles

Завантажити PDF