14. Солнечная постоянная и солнечная активность.

Солнце является звездой нашей галактики, оно представляет собой плазменный шар с радиусом большим радиуса Земли в 110 раз и массой в 300 тысяч раз большей массы Земли. В центральной части Солнца происходят реакции синтеза гелия и водорода, они поддерживают температуру приблизительно в 16 млн*К.

Из законов квантовой механики следует, что при такой температуре основная часть излучений приходятся на рентгеновский диапазон частот, но это не так.

Рентгеновское излучение из центральной части Солнца поглощается вышележащими слоями. Электромагнитное излучение из центральной части до поверхности доходит в течении 1 млн лет, в следствии переизлучения. При этом спектральный состав существенно не изменяется.

Излучение от Солнца к Земле возникает в тонком поверхностном слое (фотосфере). Средняя температура 6 тыс*К. Поверхность фотосферы неоднородна, она состоит из ярких гранул и пятен. Пятна обычно наблюдаются на экваториальной части Солнца. Поток лучистой энергии, исходящий из пятен, в 3 раза меньше потока из гранул (температура пятна 4.5тыс*К).

Возникновение и исчезновение пятен свидетельствует о цикличности процессов на Солнце.

Солнечный цикл - периодический процесс, появляющихся и развивающихся на Солнце активных областей, характеризуется выходом на поверхность сильных магнитных полей.

Наибольшее наглядное проявление Солнечного цикла связано с изменением числа солнечных пятен со средней периодичностью 1.2 КЛ.

Для характеристики Солнечной активности используют числа Вольфа

W=K(10*g+f),

где g- число групп пятен Солнца, f - число пятен на видном полушарии Солнца, K – коэффициент, зависящий от применения инструмента наблюдения.

Продолжительность 11 летнего цикла Солнечных изменений приблизительно 10-12 лет.

Наблюдение за полярными сияниями и магнитными бурями, доказало, что они имеют периодичность.

Следовательно через 27 суток геомагнитные явления на Земле будут повторяться. На этом основан прогноз магнитных бурь.

Помимо 11 летнего цикла существует 22 летний цикл, который связан с изменением полярности магнитных полей групп пятен в северном и южном полушарии. Есть данные, что существует 44 летний цикл, но они не являются четко установленными. Может быть, существуют и более длительные циклы, просто мы пока о них ничего не знаем.

Помимо пятен на Солнце отмечаются Солнечные протонные события. Перестройка магнитных полей вызвала Солнечные вспышки - мощное явление, при средней солнечной вспышке выделяется тепло, которое может быть получено при сопряжении всего углеводородного топлива на нашей планете. При вспышках не происходит заметной светимости Солнца. Они проявляются в выделении большого количества кинетической энергии.

В межпланетарном пространстве выделяется Солнцем вещество, движущееся со скоростью чуть меньше 1000км\с - это так называемый Солнечный ветер. При вспышках выделяют рентгеновское излучение и солнечное космическое. Самая мощная солнечная вспышка была в 1957г.

С 1942-1984 было зафиксировано 34 сильные вспышки.

Солнечная постоянная - интегральный поток солнечного излучения, приходящий за 1 млн лет через площадь 1см², расположенную перпендикулярно к потоку солнечных лучей за пределами атмосферы, и при среднем расстоянии от Земли до Солнца.

До спутниковой эпохи эта величина определялась путем экстраполяции данных актинометрических наблюдений (наблюдение за Солнцем)

Солнечная постоянная определяющаяся этим методом, страдала большой неточностью, так как большая часть излучений терялась в верхних слоях атмосферы. С 60х годов стаи использовать спутники. Согласно спутниковым измерениям величина Солнечной постоянной составляет 1.959 кал/см²*мин или 1367 Ват/м²

Солнечная постоянная не является истинно постоянной величиной, ее изменения связаны главным образом с солнечными пятнами (солнечной активностью/солнечными протонными событиями). Но такие изменения не значительны и составляют лишь сотые доли процента от самой величины постоянной.