Холодные годы 1645 1715. Что такое минимум Маундера? Особенности Маундеровского минимума солнечной активности

МОСКВА, 24 июн - РИА Новости . Долгосрочные тренды солнечной активности указывают на то, что следующая фаза затишья в жизни Солнца может не только замедлить изменение климата, и вызвать заметные снижения в скорости роста среднегодовых температур на севере Евразии и в северных уголках Канады и США, заявляют астрономы в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Солнечная активность определяется по количеству пятен и вспышек на Солнце, связанных с изменениями магнитного поля светила. Цикл солнечной активности — от максимума до максимума — длится примерно 11 лет. В годы активного Солнца усиливаются и учащаются магнитные бури, которые могут вызывать как технические проблемы, так и недомогания у людей, чаще наблюдаются полярные сияния.

Самое длительное известное падение солнечной активности было обнаружено в конце 19-го века астрономом Эдвардом Маундером по итогам изучения архивов наблюдений за Солнцем. Маундеровский минимум продолжался с 1645 по 1715 год, с ним связывают "малый ледниковый период" в Европе. Второй подобный эпизод, получивший имя "минимума Дальтона", был зафиксирован уже после начала регулярных наблюдений активности Солнца с 1790 по 1830 год.

Ричард Вуд (Richard Wood) из Метеорологического офиса Великобритании в Эксетере и его коллеги выяснили, что некое подобие Маундеровского минимума может начаться в ближайшие десятилетия, изучив историю колебаний в силе солнечной активности за последние несколько веков.

Как объясняют ученые, до недавнего времени Солнце находилось в фазе так называемого "Великого солнечного максимума", в ходе которого активность светила была несколько выше многолетней нормы. Однако нынешний 24-й цикл, начавшийся в январе 2008 года, оказался рекордно слабым, и одно время астрономы опасались того, что светило впадает в "спячку".

Вуд и его коллеги, обеспокоенные таким сценарием, решили выяснить, какие климатические изменения принесет за собой наступление подобия Маундеровского минимума или его "младшего брата". Используя данные, накопленные за годы наблюдений за Солнцем, авторы статьи создали компьютерную климатическую модель, которая учитывала наступление подобного минимума.

Как оказалось, последствия от "штиля" на Солнце будут достаточно сильно заметными, хотя и не во всех регионах земного шара. К примеру, в Европе темпы глобального потепления замедлятся, и среднегодовые температуры вырастут на градус меньше, чем ожидается сегодня.

Больше всего они будут проявлять себя в приполярных регионах северного полушария, где температуры в отдельных регионах Западной и Восточной Сибири, севера Канады и США упадут на 1,5 градуса Цельсия. В результате этого среднегодовые температуры в некоторых уголках этих регионов не только не вырастут, но и незначительно упадут по сравнению с сегодняшним днем. С другой стороны, в целом данного эффекта будет недостаточно для остановки изменения климата и среднегодовые температуры будут продолжать расти, хотя и со "сдвигом" назад на 2-3 года.

Маундеровский минимум в 400-летней истории подсчёта числа солнечных пятен

Маундеровский минимум - период низкой солнечной активности, характеризующийся отсутствием или минимальным количеством пятен на Солнце . Название относят ко времени примерно от 1645 до 1715 года, когда солнечные пятна , по заметкам наблюдателей, стали чрезвычайно редки.

Описание и терминология

Этот термин был введен после публикации Джоном А. Эдди в журнале «Science» (1976 год) статьи под названием «The Maunder Minimum». Период был им назван в честь солнечного астронома Эдварда В. Маундера (1851-1928), который изучал изменение количества солнечных пятен со временем, включая данные второй половины XVII столетия. В 1890 и 1894 году Маундером были опубликованы две работы и представлены более ранние статьи, написанные Густавом Спорером . За время 30-летнего периода наблюдений, в эпоху минимума солнечной активности, Спорер зафиксировал на Солнце наличие менее 50 пятен, вместо 40-50 тысяч, типичных для наблюдений XX века.

Маундеровский минимум совпал с вершиной Малого ледникового периода , который принёс в Европу значительное похолодание, и был отмечен голодом и мировой экспансией европейских держав. Причинно-следственная связь между низкой солнечной активностью и климатом в последнее время подтверждена данными о солнечной радиации, собранными спутником НАСА «SORCE », и научной группой из Великобритании, опубликовавшей в журнале «Nature Geoscience » расчёты, которые показывают воздействие солнечной активности на климат. .

Наблюдения Солнца

В Маундеровский минимум 1645-1715 годов не было недостатка в наблюдениях за Солнцем, так в XVII веке Джованни Доменико Кассини проводилась систематическая программа наблюдений Солнца в Парижской обсерватории , при помощи астрономов Жана Пикара и Филиппа де ла-Гира . Ян Гевелий также выполнял наблюдения своими силами. Общее число солнечных пятен в разные годы было следующим:

Прошлое солнечной активности может быть выявлено благодаря анализам содержания изотопов углерода-14 и бериллия-10, в слоях ледника и кольцах деревьев. А в 2012 году был успешно проведён анализ по углероду-14 озёрных отложений. Эти исследования позволили определить 18 минимумов активности Солнца за последние 8000 лет, включая минимум Шпёрера (1450-1540) и минимум Дальтона (1790-1820). Изыскания учёных показывают, что Солнце в настоящее время проводит до четверти своего времени в этих минимумах.

Гипотеза о новом минимуме, подобном Маундеровскому

В 2020 году начинается 25-й цикл солнечной активности, который может открыть новый Малый ледниковый период - уже в 24-й цикл солнечной активности, начавшийся в марте 2008 года, в течении почти двух лет по 2010 год астрономами был отмечен весьма длительный промежуток отсутствия пятен на Солнце, продолжавшийся целых 780 дней, тогда как обычная продолжительность минимума солнечной активности составляет около 300 дней. Также Андрес Муньос-Ярамильо из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики отмечает нетипичное ослабление полярного магнитного поля Солнца в этот отрезок времени. Кроме того диаграмма средних температур Северного полушария уже 6,5 тысяч лет неуклонно демонстрирует падающий тренд.

По прогнозам, в грядущем 25-м цикле и до конца всего XXI века активность Солнца не превысит 50 единиц, что в два раза меньше комфортной нормы. При повторении климатического сценария Малого ледникового периода Европу ожидают весьма холодные времена. Так, русский народный календарь запечатлел приблизительные даты начала сезонов на исходе Малого ледникового периода (начало XIX века) в нечернозёмной полосе европейской России :

Интересно, что период уменьшения активности Солнца (1645-1715) совпал довольно точно с периодом жизни короля-Солнце Людовика XIV (1643-1715) во Франции и установлением абсолютизма в России , а климатические изменения, его сопровождающие, отразились в том числе в сказках Шарля Перро и братьев Гримм , где в качестве действующих отрицательных персонажей появляются родители, бросающие детей на голодную смерть (Гензель и Гретель), семейства людоедов (Мальчик-с-пальчик) и волки, нападающие на людей в их домах (Красная Шапочка).

См. также

Источники

  1. (англ.) Eddy J.A. (June 1976). «The Maunder Minimum ». Science 192 (4245): 1189–202. DOI :10.1126/science.192.4245.1189 . PMID 17771739 . Bibcode : 1976Sci...192.1189E . PDF Copy
  2. (англ.) Who named the Maunder Minimum?
  3. (англ.) John E. Beckman and Terence J. Mahoney The Maunder Minimum and Climate Change: Have Historical Records Aided Current Research? . Astronomical Society of the Pacific.
  4. (англ.) Nature Geosciences (October 9, 2011). .

В 2030-2040 годы планету ожидает глобальное похолодание, к примеру, Сена и Темза покроются льдом. Такое сенсационное заявление сделала группа ученых из России и Англии. Оно будет похоже на то, что случилось в период между 1645-1715 годами. Тогда в Европе и Северной Америке были очень холодные зимы, замерзала вода в Темзе и Дунае, Москва-река на каждые полгода покрывалась льдом, снег лежал на некоторых равнинах круглый год. В чем причина этого феномена? В XIX веке британский ученый Маундер связал его с необычным явлением на Солнце: именно в этот период на светиле резко сократилось количество пятен. Если обычно их бывает до 50 тысяч в год, то на рубеже XVII-XVIII веков в тысячи раз меньше. Всего около 50.

И вот сейчас международная группа ученых утверждает, что малый ледниковый период может повториться. Доклад об этом они сделали на конференции Королевского астрономического общества в городе Лландидно (Уэльс), а сейчас он готовится и к публикации в авторитетном журнале Nature. Сообщение вызвало бурную реакцию во всем мире. И это неудивительно. Ведь фактически ученые пошли против течения, против мирового общественного мнения. К примеру, именно глобальное потепление назвал недавно президент Обама главной проблемой человечества. Сейчас идет активная подготовка к Всемирной конференции по климату, которая состоится в конце года в Париже. Ожидается, что все страны возьмут на себя серьезные обязательства по сокращению выбросов углекислого газа. Подавляющее большинство ученых, в том числе и те, кто еще недавно сомневался в вине человека за изменение климата, изменили мнение и высказываются за резкое сокращение выбросов. Хотя это обойдется человечеству в гигантские суммы. Но иного варианта остановить наступление климатических катаклизмов не видят.

На этом фоне единогласия голоса оппонентов, что нынешнее потепление может быть всего лишь очередным природным циклом, уже практически не слышны. А ведь наукой доказано, что в истории было несколько периодов, как глобальных потеплений, так и глобальных похолоданий. Кроме того, хорошо известно, что активность Солнца и пятна на нем имеют циклический характер. Самые известные - это 11-летний, 90-летний и 300-400-летний циклы. И минимумы Маундера тоже отнюдь не откровение, однако многие ученые не видят прямой связи между числом пятен на Солнце и климатом. Феномен рубежа XVII-XVIII веков считают простым совпадением. Других фактов, подтверждающих этот феномен, за период наблюдений не известно. Что вполне естественно, ведь по историческим меркам он крайне мал.

Скептицизм многих ученых к прогнозу климата по числу пятен на Солнце понятен. Прежде всего потому, что до сих пор неясен сам механизм, почему они там появляются. А раз так, нет никаких гарантий, что предсказание климата по пятнам окажется верным. Как заметил один климатолог, подобные прогнозы напоминают шаманизм и гадания. Ведь они основаны исключительно на эмпирических данных, а также сроках предыдущих циклов. Но природа работает не по хронометру, она нередко преподносит сюрпризы. Что, кстати, и произошло с очередным, 24-м солнечным циклом, в котором мы сейчас живем. По всем статистическим данным, он должен быть активным, с большим числом солнечных пятен. Что и предсказывалось большинством астрофизиков. Однако этот прогноз потерпел фиаско. Солнце оказалось на редкость пассивным.

Как теперь стало понятно, прогноз по солнечным пятнам с более-менее высокой вероятностью работает максимум на один цикл вперед, поэтому и произошла ошибка с 24-м циклом. По словам одного из авторов сенсационной работы, сотрудника НИИЯФ МГУ им. Ломоносова, кандидата физико-математических наук Елены Поповой, ученым удалось найти новый критерий активности Солнца. Это не число пятен на нем, а изменение магнитного поля светила. Более того, удалось объяснить механизм, почему и как у светила меняется активность, почему возникают такие феномены, как минимумы Маундера. В итоге прояснилась картина поведения Солнца как в далекой истории, так и на будущее.

Созданная учеными модель смогла точно предсказать, что в 24-м цикле должен быть именно спад активности. Кроме того, она прошла проверку историческими данными, начиная с 1200 года нашей эры. А затем ученые составили прогноз активности Солнца вплоть до 3200 года. Но нас интересуют, конечно, ближайшие годы. По словам Елены Поповой, аналог Маундеровского минимума с малым ледниковым периодом будет в 26-м цикле. Если на рубеже XVII-XVIII веков он длился около 60 лет, то нынешний начнется в 2030-2040 годах и продлится не более 30 лет. Скорей всего последствия не будут столь сильными, как в предыдущий минимум. Затем начнется новый, 28-й период, активности Солнца.

Оппоненты этой гипотезы подчеркивают, что пока нет абсолютно доказанной связи между активностью Солнца и климатом. Есть только некоторые исследования, которые указывают на такую возможность, а также некоторые исторические примеры, в частности, минимумы Маундера. Но нет и явных доказательств, что в глобальном потеплении виноват человек. И как объяснить, что за последние 400 тысяч лет было несколько глобальных потеплений и ледниковых периодов, когда человека на Земле вообще не было? Он появился примерно 60 тысяч лет назад, а интенсивно выбрасывать углекислый газ стал всего лишь 100 лет назад.

Минимум Маундера (Маундеровский минимум; англ. Maunder Minimum ) — дитиельный период пониженной солнечной активности, продолжавшийся с 1645 по 1715 годы. В это время на поверхности Солнца фактически не было пятен. Период получил заглавие по имени британского астролога Эдварда Уолтера Маундера (1851-1928), обнаружившего это явление при исследовании архивов наблюдения Солнца.

По подсчётам Маундера, за этот период наблюдалось всего около 50 солнечных пятен заместо обыденных 40-50 тыщ. При всем этом подавляющее большая часть пятен появлялось в южном полушарии Солнца. В предстоящем падение солнечной активности в обозначенный Маундером период было доказано анализом содержания углерода-14, также неких других изотопов, к примеру бериллия-10, в ледниках и деревьях. Таковой анализ позволил выявить 18 минимумов активности Солнца за последние 8000 лет, включая минимум Шпёрера (1450-1540) и минимум Дальтона (1790-1820). Также, по неким данным, во время Маундеровского минимума наблюдалось падение интенсивности полярных сияний и скорости вращения Солнца.

Минимум Маундера совпадает по времени с более прохладной фазой глобального похолодания климата, отмечавшегося в направление XIV-XIX веков (так именуемый малый ледниковый период). Но конкретная связь меж 2-мя этими событиями оспаривается — многие учёные считают, что малозначительный уровень падения солнечной активности не позволяет разъяснить глобальное похолодание только этой предпосылкой.

Любопытно, что период уменьшения активности Солнца (1645-1715) совпал достаточно точно с периодом правления короля-Солнце Людовика XIV (1643-1715).

Принципиальные факты о минимуме Маундера

  • Содержание радиоуглерода в атмосфере Земли в эру глубочайшего минимума на 2,3±0,3% выше, чем до и после минимума.
  • Переход от обыкновенной фазы к минимуму Маундера являлся очень резким по сопоставлению с обычными солнечными циклами, в то время как восстановление активности в конце минимума происходит равномерно и занимает немного десятилетий.
  • Из-за постепенного восстановления, общая длительность минимума не определена. Примерно есть возможность найти так: 1645-1700 — глубочайшая фаза, 1700-1712 — выход из глубочайшей фазы, 1-ый 11-летний солнечный цикл.
  • Повторяющаяся активность (11-летная и 22-летния цикличность) не пропала даже во время глубочайшего минимума, однако была сокращена до уровня, ниже порога формирования солнечных пятен.
  • Главные свойства 11-летнего цикла солнечной активности до и после глубочайшего минимума были такими же, что за последние 50 лет, по данным прямых измерений.
  • Во время ММ наблюдалась южно-северная асимметрия пятно-образования (пятна наблюдались в основном на в южной полусфере).
  • Во время маундеровского минимума не найдена вспышечная активность Солнца (по содержанию нитратов в полярном льду).
  • В эры до и после минимума накрепко зарегистрированы солнечные галлактические лучи.
  • Неувязка глобальных минимумов солнечной активности является краеугольным камнем в осознании устройства и деятельности Солнца. Солнечная активность задает магнитное галлактическое поле, в каком прибывает Земля, тем её изменение, пускай даже не прямым методом, повлияет на нашу планетку. Связь поведения Солнца с климатом, также конкретное его воздействие на сферу деятельности человека говорит о том, что данные исследования также будут полезны и с практической точки зрения.

    Источник материала Интернет-сайт

  • ru.wikipedia.org — Википедия: Минимум Маундера
  • sunphys.ru — портал о физике Солнца «СанФиз»: Минимум Маундера
  • Дополнительно на сайт:

  • Почему на Солнце пятна?
  • Что такое корона Солнца?
  • Чему равна светимость Солнца?
    • Что такое минимум Маундера?

      Минимум Маундера (Маундеровский минимум; англ. Maunder Minimum) — дитиельный период пониженной солнечной активности, продолжавшийся с 1645 по 1715 годы. В это время на поверхности Солнца фактически не было пятен. Период получил заглавие по имени британского астролога Эдварда Уолтера Маундера (1851-1928), обнаружившего это явление при исследовании архивов наблюдения Солнца. По подсчётам Маундера, за этот период наблюдалось...