الحد الأدنى للطاقة الشمسية
الحد الأدنى للنشاط الشمسي هو الفترة الطبيعية التي تشهد أقل نشاط شمسي في دورة الشمس التي تمتد 11 عامًا . خلال هذه الفترة، يقل نشاط البقع الشمسية والتوهجات الشمسية ، وغالبًا ما يختفي النشاط الشمسي لعدة أيام متتالية. في المتوسط، تستغرق الدورة الشمسية حوالي 11 عامًا للانتقال من حد أدنى إلى آخر، وتتراوح مدة الحد الأدنى المُلاحظة بين 9 و14 عامًا. يُحدد تاريخ الحد الأدنى من خلال متوسط مُعدَّل لنشاط البقع الشمسية على مدار 12 شهرًا، لذا لا يمكن تحديد تاريخ الحد الأدنى للنشاط الشمسي عادةً إلا بعد ستة أشهر من حدوثه.
يتم التباين بين الحد الأدنى للنشاط الشمسي والحد الأقصى للنشاط الشمسي ، حيث قد تظهر مئات البقع الشمسية.
الحد الأدنى والحد الأقصى للطاقة الشمسية
يمثل الحد الأدنى والحد الأقصى للنشاط الشمسي طرفي نقيض في دورة نشاط الشمس التي تتراوح بين 11 عامًا و400 عام. [ 1 ] عند الحد الأقصى، تمتلئ الشمس بالبقع الشمسية ، وتندلع التوهجات الشمسية ، وتقذف الشمس سحبًا هائلة من الغازات المشحونة كهربائيًا إلى الفضاء. وقد يلاحظ مراقبو السماء المزيد من الشفق القطبي، ويتعين على وكالات الفضاء مراقبة العواصف الإشعاعية لحماية رواد الفضاء. انقطاع التيار الكهربائي، وأعطال الأقمار الصناعية، وانقطاع الاتصالات، وأعطال أجهزة استقبال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ليست سوى بعض الأمور التي قد تحدث خلال الحد الأقصى للنشاط الشمسي. [ 2 ]
في فترة الحد الأدنى للنشاط الشمسي، يقل عدد البقع الشمسية وتخف حدة التوهجات الشمسية . أحياناً، تمر أيام أو أسابيع دون ظهور أي بقعة.
التنبؤ بدورات الحد الأدنى للنشاط الشمسي
إن طبيعتها غير الخطية تجعل التنبؤ بالنشاط الشمسي بالغ الصعوبة. [ 3 ] يتميز الحد الأدنى للنشاط الشمسي بفترة انخفاض في النشاط الشمسي مع قلة البقع الشمسية ، إن وجدت . وقد طور علماء من المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي (NCAR) نموذجًا حاسوبيًا لديناميكيات الشمس ( الدينامو الشمسي ) للحصول على تنبؤات أكثر دقة، وهم واثقون من صحة التنبؤ بناءً على سلسلة من التجارب التي أجروها باستخدام النموذج المُطور حديثًا، والذي يحاكي قوة الدورات الشمسية الثماني الماضية بدقة تزيد عن 98%. [ 4 ] ولكن تبين لاحقًا أن التنبؤ كان غير دقيق بشكل كبير ولا يُمثل أعداد البقع الشمسية المرصودة. [ 5 ]
خلال عامي 2008-2009، لاحظ علماء ناسا أن الشمس تمر بـ"أدنى مستوى شمسي عميق"، حيث ذكروا: "لم تُلاحظ أي بقع شمسية في 266 يومًا من أصل 366 يومًا في عام 2008 (73%)". وبناءً على هذه الأرقام، اقترح بعض المراقبين أن الدورة الشمسية قد بلغت أدنى مستوياتها في عام 2008. وانخفض عدد البقع الشمسية في عام 2009 إلى مستوى أدنى. ففي 14 سبتمبر/أيلول 2009، لم تُلاحظ أي بقع شمسية في 206 أيام من أصل 257 يومًا في ذلك العام (80%). وخلص الفيزيائي الشمسي دين بيسنيل من مركز غودارد لرحلات الفضاء إلى الاستنتاج التالي: "إننا نشهد أدنى مستوى شمسي عميقًا للغاية". وقد أكد متخصصون آخرون في هذا المجال تصريحه. واتفق خبير البقع الشمسية ديفيد هاثاواي من المركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا الفضاء التابع لناسا/مركز مارشال لرحلات الفضاء على أن "هذه أهدأ شمس شهدناها منذ قرن تقريبًا". [ 6 ] ومع ذلك، لا يزال النشاط الشمسي عند مستوى أعلى مما كان عليه في السابق. الحد الأدنى الشمسي الكبير.
الحد الأدنى والحد الأقصى للنشاط الشمسي
تحدث فترات الحد الأدنى الشمسي الكبرى عندما تشهد عدة دورات شمسية نشاطًا أقل من المتوسط لعقود أو قرون. وتستمر الدورات الشمسية في الحدوث خلال فترات الحد الأدنى الشمسي الكبرى هذه، ولكن بكثافة أقل من المعتاد. وتشكل فترات الحد الأدنى الشمسي الكبرى نمطًا خاصًا من أنماط عمل الدينامو الشمسي. [ 7 ]
| حدث | يبدأ | نهاية |
|---|---|---|
| الحد الأدنى الهوميري [ 8 ] | 950 قبل الميلاد | 800 قبل الميلاد |
| العصر الروماني الدافئ | 250 قبل الميلاد | 400 ميلادي |
| الحد الأقصى في العصور الوسطى 1 (انظر فترة الدفء في العصور الوسطى ) | 950 | 1040 |
| الحد الأدنى لوقت أورت (انظر الفترة الدافئة في العصور الوسطى ) | 1040 | 1080 |
| الحد الأقصى في العصور الوسطى 2 (انظر فترة الدفء في العصور الوسطى ) | 1100 | 1250 |
| الحد الأدنى من وولف | 1280 | 1350 |
| الحد الأدنى للرياضة | 1450 | 1550 |
| ماوندر مينيمبل | 1645 | 1715 |
| الحد الأدنى لدالتون | 1790 | 1820 |
| أقصى ما يمكن أن يفعله العصر الحديث | 1914 | 2008 |
تتضمن قائمة الحد الأدنى التاريخي للنشاط الشمسي [ 9 ] أيضًا الحد الأدنى في حوالي 690 م، 360 ق.م، 770 ق.م، 1390 ق.م، 2860 ق.م، 3340 ق.م، 3500 ق.م، 3630 ق.م، 3940 ق.م، 4230 ق.م، 4330 ق.م، 5260 ق.م، 5460 ق.م، 5620 ق.م، 5710 ق.م، 5990 ق.م، 6220 ق.م، 6400 ق.م، 7040 ق.م، 7310 ق.م، 7520 ق.م، 8220 ق.م، 9170 ق.م.
انظر أيضاً
مراجع
- ^ موسى، العاشر. بوليجياناكيس، JM؛ بريكا-باباديما، ص؛ إكسارهوس، ج. (2005). “الدورات الشمسية: برنامج تعليمي”. التقدم في أبحاث الفضاء . 35 (5): 725-738 . بيب كود : 2005AdSpR..35..725M . دوى : 10.1016/j.asr.2005.03.148 .
- ↑ "تم تغيير صفحة مقاييس الطقس الفضائي التابعة للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي" . noaa.gov .
- ↑ بيتروفاي، كريستوف (2010). "التنبؤ بالدورة الشمسية" . مراجعات حية في الفيزياء الشمسية . 7 (1): 6. arXiv : 1012.5513 . Bibcode : 2010LRSP....7....6P . doi : 10.12942 / lrsp-2010-6 . PMC 4841181. PMID 27194963 .
- ↑ «علماء يصدرون توقعات غير مسبوقة لدورة البقع الشمسية القادمة - بيان صحفي» . ucar.edu . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 أبريل 2006.
- ↑ "رسوم بيانية لأرقام البقع الشمسية" . oma.be .
- ↑ "الحد الأدنى الشمسي العميق - علوم ناسا" . nasa.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2009-04-01.
- ↑ سي. جيه. وو؛ آي جي أوسوسكين؛ إن. كريفوفا؛ جي إيه كوفالتسوف؛ إم. باروني؛ إي. بارد؛ إس كيه سولانكي (2018). "النشاط الشمسي على مدى تسعة آلاف عام: إعادة بناء متسقة متعددة المؤشرات". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 615 : A93. arXiv : 1804.01302 . Bibcode : 2018A & A...615A..93W . doi : 10.1051/0004-6361/201731892 . S2CID 119376474 .
- ^ سيليا مارتن بويرتاس. كاتيا ماتيس؛ أخيم براور؛ رايموند موشيلر؛ فيليسيتاس هانسن؛ وآخرون . (2 أبريل 2012). “تحولات الدورة الجوية الإقليمية الناجمة عن الحد الأدنى من الطاقة الشمسية الكبرى”. علوم الأرض الطبيعية . 5 (6): 397–401 . بيب كود : 2012NatGe...5..397M . دوى : 10.1038/ngeo1460 .
- ↑ أوسوسكين، إيليا ج.؛ سولانكي، سامي ك.؛ كوفالتسوف، جينادي أ. (2007). "الحد الأدنى والحد الأقصى للنشاط الشمسي: قيود رصدية جديدة" (ملف PDF) . علم الفلك والفيزياء الفلكية . 471 (1): 301-309 . arXiv : 0706.0385 . Bibcode : 2007A & A...471..301U . doi : 10.1051/0004-6361:20077704 . S2CID 7742132 .
روابط خارجية
- قد تكون الدورة الشمسية الخامسة والعشرون، التي تبلغ ذروتها حوالي عام 2022، واحدة من أضعف الدورات الشمسية منذ قرون.
- رؤى جديدة حول كيفية تأثير الحد الأدنى للنشاط الشمسي على الأرض (وكالة ناسا، 14 يونيو 2011)
- الظواهر الشمسية