Προς τους «ευαίσθητους» του κλίματος: Το σύγχρονο Grand Solar Minimum θα οδηγήσει σε επίγεια ψύξη

Προς τους «ευαίσθητους» του κλίματος: Το σύγχρονο Grand Solar Minimum θα οδηγήσει σε επίγεια ψύξη


της Valentina Zharkova

Σε αυτό το άρθρο θα δείξω με την προσφάτως ανακαλυφθείσα ηλιακή δραστηριότητα των αντιπροσωπευτικών μαγνητικών του πεδίων, ότι ο Ήλιος έχει εισέλθει στο σύγχρονο Μεγάλο Ηλιακό Ελάχιστο (2020-2053) που θα οδηγήσει σε σημαντική μείωση του ηλιακού μαγνητικού πεδίου και της δραστηριότητας όπως κατά τη διάρκεια του ελαχίστου Maunder που οδηγεί σε αισθητή μείωση της θερμοκρασίας της γης.

Ο ήλιος είναι η κύρια πηγή ενέργειας για όλους τους πλανήτες του ηλιακού συστήματος. Αυτή η ενέργεια παρέχεται στη Γη με μια μορφή ηλιακής ακτινοβολίας σε διαφορετικά μήκη κύματος, που ονομάζεται συνολική ηλιακή ακτινοβολία. Οι παραλλαγές της ηλιακής ακτινοβολίας οδηγούν σε θέρμανση της ανώτερης πλανητικής ατμόσφαιρας και πολύπλοκες διαδικασίες μεταφοράς ηλιακής ενέργειας προς την πλανητική επιφάνεια.

Τα σημάδια της ηλιακής δραστηριότητας φαίνονται σε κυκλικές παραλλαγές 11 ετών ενός αριθμού ηλιακών κηλίδων στην ηλιακή επιφάνεια χρησιμοποιώντας τους μέσους μηνιαίους αριθμούς ηλιακών κηλίδων ως δείκτη της ηλιακής δραστηριότητας για τα τελευταία 150 χρόνια. Οι ηλιακοί κύκλοι περιγράφηκαν από τη δράση του ηλιακού μηχανισμού δυναμό στο εσωτερικό του άστρου δημιουργώντας μαγνητικές αλυσίδες στο κάτω μέρος της ηλιακής θερμικής ζώνης.

Αυτές οι μαγνητικές αλυσίδες ταξιδεύουν από το εσωτερικό του ηλίου και εμφανίζονται στην ηλιακή επιφάνεια ή τη φωτόσφαιρα, ως ηλιακές κηλίδες που υποδεικνύουν τα σημεία όπου αυτές οι μαγνητικές σειρές είναι ενσωματωμένες στη φωτόσφαιρα.

Το μαγνητικό πεδίο των ηλιακών κηλίδων σχηματίζει σπειροειδές πεδίο ενώ το μαγνητικό πεδίο του ηλιακού υποβάθρου σχηματίζει πολοειδή πεδίο. Το ηλιακό δυναμό μετατρέπει κυκλικά το πολοειδή πεδίο σε τοροειδές φτάνοντας το μέγιστο σε ένα μέγιστο ηλιακού κύκλου και στη συνέχεια το σπειροειδές πεδίο πίσω στο πολοειδή προς ένα ηλιακό ελάχιστο. Είναι προφανές ότι για την ίδια κύρια πολικότητα του μαγνητικού πεδίου στις ηλιακές κηλίδες στο ίδιο ημισφαίριο, το μήκος του ηλιακού κύκλου θα πρέπει να επεκταθεί στα 22 χρόνια.

Παρά την κατανόηση της γενικής εικόνας ενός ηλιακού κύκλου, ήταν μάλλον δύσκολο να αντιστοιχιστούν οι παρατηρούμενοι αριθμοί ηλιακών κηλίδων με τους μοντελοποιημένους αριθμούς, εκτός εάν ο κύκλος έχει προχωρήσει καλά. Αυτή η δυσκολία είναι μια σαφής ένδειξη ορισμένων σημείων που λείπουν στον ορισμό της ηλιακής δραστηριότητας με αριθμούς ηλιακών κηλίδων που έστρεψαν την προσοχή μας στην έρευνα του ηλιακού (πολοειδούς) μαγνητικού πεδίου υποβάθρου (SBMF) [1  .

Εφαρμόζοντας την ανάλυση κύριου συστατικού (PCA) στα μαγνητογράμματα πλήρους δίσκου χαμηλής ανάλυσης που καταγράφηκαν στους κύκλους 21-23 από το Ηλιακό Παρατηρητήριο Wilcox, ανακαλύψαμε όχι ένα αλλά δύο κύρια συστατικά αυτού του μαγνητικού πεδίου ηλιακού υποβάθρου (βλ.Φιγούρα 1, επάνω γραφική παράσταση) που σχετίζεται με δύο μαγνητικά κύματα που σημειώνονται με κόκκινες και μπλε γραμμές. Οι συγγραφείς έβγαλαν μαθηματικούς τύπους για αυτά τα δύο κύματα που ταιριάζουν με τα κύρια στοιχεία από τα δεδομένα των κύκλων 21-23 με τη σειρά περιοδικών συναρτήσεων και χρησιμοποίησαν αυτούς τους τύπους για να προβλέψουν αυτά τα κύματα για τους κύκλους 24-26. Αυτά τα δύο κύματα βρίσκονται δημιουργημένα σε διαφορετικά στρώματα του ηλιακού εσωτερικού χώρου και αποκτούν κοντινές αλλά όχι ίσες συχνότητες []. Η συνοπτική καμπύλη αυτών των δύο μαγνητικών κυμάτων (Φιγούρα 1, κάτω διάγραμμα) αποκαλύπτει την παρεμβολή αυτών των κυμάτων που σχηματίζουν τα μέγιστα και ελάχιστα των ηλιακών κύκλων.

Ένα εξωτερικό αρχείο που περιέχει μια εικόνα, μια εικόνα κ.λπ. Το όνομα του αντικειμένου είναι KTMP_A_1796243_F0001_OC.jpg

Κορυφαία γραφική παράσταση: δύο κύριες συνιστώσες (PC) του μαγνητικού πεδίου ηλιακού υποβάθρου (μπλε και πράσινες καμπύλες, αυθαίρετοι αριθμοί) που ελήφθησαν για τους κύκλους 21–23 (ιστορικά δεδομένα) και προβλέφθηκαν για τους κύκλους 24–26 χρησιμοποιώντας τους μαθηματικούς τύπους που προέρχονται από τα ιστορικά δεδομένα ( από τα δεδομένα των Zharkova et al [ ]). Η κάτω γραφική παράσταση: Η συνοπτική καμπύλη που προέκυψε από τους δύο υπολογιστές παραπάνω για τα «ιστορικά» δεδομένα (κύκλοι 21–23) και προβλεπόταν για τον ηλιακό κύκλο 24 (2008–2019), τον κύκλο 25 (2020–2031), τον κύκλο 26 (2031– 2042) (από τα στοιχεία των Zharkova et al. [  ]).

Η συνοπτική καμπύλη δύο μαγνητικών κυμάτων εξηγεί πολλά χαρακτηριστικά κύκλων 11 ετών, όπως διπλά μέγιστα σε ορισμένους κύκλους ή ασυμμετρία της ηλιακής δραστηριότητας στα αντίθετα ημισφαίρια κατά τη διάρκεια διαφορετικών κύκλων. Οι Zharkova et al. [  ] συνέδεσε την συνοπτική καμπύλη συντελεστών με τους μέσους αριθμούς ηλιακών κηλίδων για τους κύκλους 21–23 όπως φαίνεται στο Σχήμα 2(επάνω γραφική παράσταση) και επέκτεινε αυτήν την καμπύλη στους κύκλους 24–26 όπως φαίνεται στο Σχήμα 2 (κάτω πεδίο). Φαίνεται ότι το πλάτος του συνοπτικού ηλιακού μαγνητικού πεδίου που εμφανίζεται στη συνοπτική καμπύλη μειώνεται προς τους κύκλους 24-25 που γίνονται σχεδόν μηδέν στον κύκλο 26.

Ένα εξωτερικό αρχείο που περιέχει μια εικόνα, μια εικόνα κ.λπ. Το όνομα αντικειμένου είναι KTMP_A_1796243_F0002_OC.jpg

Κορυφαία γραφική παράσταση: Η συνοπτική καμπύλη συντελεστή (μαύρη καμπύλη) που προκύπτει από την συνοπτική καμπύλη (Φιγούρα 1, κάτω διάγραμμα) έναντι των μέσων αριθμών ηλιακών κηλίδων (κόκκινη καμπύλη) για τα ιστορικά δεδομένα (κύκλοι 21–23). Κάτω διάγραμμα: Η συνοπτική καμπύλη συντελεστή που σχετίζεται με τους αριθμούς ηλιακών κηλίδων που προέρχονται για τους κύκλους 21–23 (και υπολογίζονται για τους κύκλους 24–26 (που δημιουργήθηκε από τα δεδομένα που ελήφθησαν από τους Zharkova et al. [1])  .

Οι Zharkova et al. [  ] πρότεινε να χρησιμοποιηθεί η συνοπτική καμπύλη ως νέος αντιπρόσωπος της ηλιακής δραστηριότητας, η οποία χρησιμοποιεί όχι μόνο το πλάτος ενός ηλιακού κύκλου αλλά και την κύρια μαγνητική πολικότητα του ηλιακού μαγνητικού πεδίου.

Εικόνα 3 παρουσιάζει τη συνοπτική καμπύλη που υπολογίζεται με τους προκύπτοντες μαθηματικούς τύπους προς τα εμπρός για 1200 χρόνια και προς τα πίσω 800 χρόνια. Αυτή η καμπύλη αποκαλύπτει την εμφάνιση Μεγάλων Ηλιακών Κύκλων 350–400 ετών που προκαλούνται από την παρεμβολή δύο μαγνητικών κυμάτων. Αυτοί οι μεγάλοι κύκλοι διαχωρίζονται από τα μεγάλα ηλιακά ελάχιστα, ή τις περιόδους πολύ χαμηλής ηλιακής δραστηριότητας [  ]. Το προηγούμενο μεγάλο ηλιακό ελάχιστο ήταν το Maunder minimal (1645–1710), και το άλλο πριν ονομαζόταν Wolf minimal (1270–1350). Όπως φαίνεται στην Εικόνα 3 από την πρόβλεψη των Zharkova et al. [  ], στα επόμενα 500 χρόνια υπάρχουν δύο σύγχρονα μεγάλα ηλιακά ελάχιστα που πλησιάζουν στον Ήλιο: το σύγχρονο τον 21ο αιώνα (2020–2053) και το δεύτερο τον 24ο αιώνα (2370–2415).

Ένα εξωτερικό αρχείο που περιέχει μια εικόνα, μια εικόνα κ.λπ. Το όνομα του αντικειμένου είναι KTMP_A_1796243_F0003_OC.jpg

Η καμπύλη ηλιακής δραστηριότητας (σύνοψη) αποκαταστάθηκε για το 1200–3300 μ.Χ. (που δημιουργήθηκε από τα δεδομένα που ελήφθησαν από τους Zharkova et al. [  ]).

Οι παρατηρήσιμες ιδιότητες των δύο μαγνητικών κυμάτων και η συνοπτική τους καμπύλη ταιριάζουν πολύ με διπλά κύματα δυναμό που δημιουργούνται από διπολικές μαγνητικές πηγές σε δύο στρώματα του ηλιακού εσωτερικού: το εσωτερικό και το εξωτερικό στρώμα [1], ενώ άλλα τρία ζεύγη  κυμάτων μπορούν να παραχθούν με τετραπλή, εξάπλη και οκταπλή μαγνητική πηγή συνολικά με διπολική πηγή που ορίζει την ορατή εμφάνιση της ηλιακής δραστηριότητας στην επιφάνεια.

Επί του παρόντος, ο Ήλιος έχει ολοκληρώσει τον ηλιακό κύκλο 24 -τον ​​πιο αδύναμο κύκλο των τελευταίων 100+ ετών- και το 2020, έχει ξεκινήσει τον κύκλο 25. Κατά τις περιόδους χαμηλής ηλιακής δραστηριότητας, όπως το σύγχρονο μεγάλο ηλιακό ελάχιστο, ο Ήλιος θα είναι συχνά χωρίς ηλιακές κηλίδες. Αυτό παρατηρείται τώρα στην αρχή αυτού του ελάχιστου, επειδή το 2020 ο Ήλιος έχει δει, συνολικά, 115 πεντακάθαρες ημέρες (ή 78%), που σημαίνει ότι το 2020 είναι σε καλό δρόμο για να ξεπεράσει το ρεκόρ της διαστημικής ηλικίας των 281 πεντακάθαρων ημερών ( ή 77%) που παρατηρήθηκε το 2019. Ωστόσο, η έναρξη του κύκλου 25 εξακολουθεί να είναι αργή σε ενεργές περιοχές πυροδότησης και εκλάμψεις, επομένως με κάθε επιπλέον ημέρα/εβδομάδα/μήνα που περνά, το μηδέν στην ηλιακή δραστηριότητα επεκτείνεται σηματοδοτώντας την έναρξη του μεγάλου ηλιακού ελάχιστου . Ποιες είναι οι συνέπειες για τη Γη από αυτή τη μείωση της ηλιακής δραστηριότητας;

Μείωση ολικής ηλιακής ακτινοβολίας (TSI) κατά τη διάρκεια του Maunder Minimum

Ας εξερευνήσουμε τι συνέβη με την ηλιακή ακτινοβολία κατά τη διάρκεια του προηγούμενου μεγάλου ηλιακού ελάχιστου – Maunder Minimum. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, πολύ λίγες ηλιακές κηλίδες εμφανίστηκαν στην επιφάνεια του Ήλιου και η συνολική φωτεινότητα του Ήλιου μειώθηκε ελαφρώς.

Η ανακατασκευή της μέσης κυκλικής ηλιακής συνολικής ακτινοβολίας πίσω στο 1610 (Εικόνα 4, επάνω διάγραμμα) υποδηλώνει μια μείωση της ηλιακής ακτινοβολίας κατά τη διάρκεια του ελάχιστου Maunder κατά μια τιμή περίπου 3 W/m 2 [  ], ή περίπου 0,22% της συνολικής ηλιακής ακτινοβολίας το 1710, μετά το πέρας του ελάχιστου Maunder.

Ένα εξωτερικό αρχείο που περιέχει μια εικόνα, μια εικόνα κ.λπ. Το όνομα αντικειμένου είναι KTMP_A_1796243_F0004_OC.jpg

Κορυφαία πλοκή: αποκαταστάθηκε η συνολική ηλιακή ακτινοβολία από το 1600 έως το 2014 από τους Lean et al. [  ]. Τροποποιήθηκε από Easterbrook [  ], από Lean, Beer, Bradley [  ]. Κάτω διάγραμμα: Οι θερμοκρασίες της Κεντρικής Αγγλίας (CET) καταγράφονται συνεχώς από το 1658. Οι μπλε περιοχές επαναλαμβάνονται ψυχρές περίοδοι. Οι κόκκινες περιοχές είναι θερμές περίοδοι. Όλοι οι χρόνοι των ηλιακών ελάχιστων συνέπιπταν με τις ψυχρές περιόδους στην κεντρική Αγγλία. Εγκρίθηκε από το Easterbrook [  ], με τις άδειες εκδότη Elsevier.

Μείωση θερμοκρασίας κατά την ελάχιστη Maunder

Από το 1645 έως το 1710, οι θερμοκρασίες σε μεγάλο μέρος του βόρειου ημισφαιρίου της Γης έπεσαν όταν ο Ήλιος εισήλθε σε μια ήσυχη φάση που τώρα ονομάζεται Maunder Minimum. Αυτό πιθανότατα συνέβη επειδή η συνολική ηλιακή ακτινοβολία μειώθηκε κατά 0,22%, όπως φαίνεται στην Εικόνα 4 (επάνω διάγραμμα) [  ], που οδήγησε σε μείωση της μέσης χερσαίας θερμοκρασίας που μετρήθηκε κυρίως στο βόρειο ημισφαίριο στην Ευρώπη κατά 1,0–1,5°C όπως φαίνεται στην Εικόνα 4 (κάτω οικόπεδο) [  ]. Αυτή η φαινομενικά μικρή μείωση της μέσης θερμοκρασίας στο βόρειο ημισφαίριο οδήγησε σε παγωμένα ποτάμια, κρύους μεγάλους χειμώνες και κρύα καλοκαίρια.

Η θερμοκρασία της επιφάνειας της Γης μειώθηκε σε όλη την Υδρόγειο (βλ Φιγούρα 1στο [  ]), ιδιαίτερα στις χώρες του βόρειου ημισφαιρίου. Η Ευρώπη και η Βόρεια Αμερική μπήκαν σε βαθιά κατάψυξη: οι αλπικοί παγετώνες επεκτάθηκαν σε γεωργικές εκτάσεις στις πεδιάδες. Ο θαλάσσιος πάγος επεκτάθηκε νότια από την Αρκτική. Οι ποταμοί Ντουνάμπ και Τάμεσης πάγωσαν τακτικά αυτά τα χρόνια καθώς και τα διάσημα κανάλια στην Ολλανδία.

Shindell et al. [  ] έδειξαν ότι η πτώση της θερμοκρασίας σχετιζόταν με την πτώση της αφθονίας του όζοντος που δημιουργήθηκε από το ηλιακό υπεριώδες φως στη στρατόσφαιρα, το στρώμα της ατμόσφαιρας που βρίσκεται μεταξύ 10 και 50 χιλιομέτρων από την επιφάνεια της Γης. Δεδομένου ότι κατά τη διάρκεια του Maunder Minimum ο Ήλιος εξέπεμψε λιγότερη ακτινοβολία, συνολικά, συμπεριλαμβανομένης της ισχυρής εκπομπής υπεριώδους, σχηματίστηκε λιγότερο όζον επηρεάζοντας τα ρεύματα της ατμόσφαιρας του πλανήτη, σαν ένας γίγαντας να ταλαντεύεται στoν αεροχείμαρρο.

Shindell et al. [  ] στη σελ. 2150 προτείνουν ότι «μια αλλαγή στα πλανητικά κύματα κατά τη διάρκεια του Maunder Minimum οδήγησε την Ταλάντωση του Βορείου Ατλαντικού (NAO) -την ισορροπία μεταξύ ενός μόνιμου συστήματος χαμηλής πίεσης κοντά στη Γροιλανδία και ενός μόνιμου συστήματος υψηλής πίεσης στα νότια της- σε αρνητική φάση. που οδήγησε στην Ευρώπη να παραμείνει ασυνήθιστα κρύα κατά τη διάρκεια του ΜΜ».

Ο ρόλος του μαγνητικού πεδίου στην επίγεια ψύξη στο Grand Solar Minima

Ωστόσο, όχι μόνο η ηλιακή ακτινοβολία άλλαξε κατά την ελάχιστη Maunder. Υπάρχει ένας άλλος παράγοντας που συμβάλλει στη μείωση της θερμοκρασίας της γης κατά τη διάρκεια της ελάχιστης Maunder -αυτό είναι το μαγνητικό πεδίο του ηλιακού υποβάθρου, του οποίου ο ρόλος έχει παραβλεφθεί μέχρι στιγμής. Μετά την ανακάλυψη [ ] μιας σημαντικής μείωσης του μαγνητικού πεδίου στο επερχόμενο σύγχρονο μεγάλο ηλιακό ελάχιστο και κατά τη διάρκεια του Maunder minimal, το ηλιακό μαγνητικό πεδίο αναγνωρίστηκε ότι ελέγχει το επίπεδο των κοσμικών ακτίνων που φτάνουν στις ατμόσφαιρες των πλανητών του ηλιακού συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της Γης. Μια σημαντική μείωση του ηλιακού μαγνητικού πεδίου κατά τα μεγάλα ηλιακά ελάχιστα θα οδηγήσει αναμφίβολα στην αύξηση της έντασης των γαλαξιακών και εξωγαλαξιακών κοσμικών ακτίνων, οι οποίες, με τη σειρά τους, οδηγούν σε σχηματισμό υψηλών νεφών στη γήινη ατμόσφαιρα και βοηθούν στην ατμοσφαιρική ψύξη όπως φαίνεται από τους Svensmark et al. [  ].

Στο προηγούμενο ηλιακό ελάχιστο μεταξύ των κύκλων 23 και 24, η ένταση της κοσμικής ακτίνας αυξήθηκε κατά 19%. Επί του παρόντος, το ηλιακό μαγνητικό πεδίο προβλέπεται στη Φιγούρα 1 από Zharkova et al. Το [  ] πέφτει ριζικά στον ήλιο που, με τη σειρά του, οδηγεί σε απότομη μείωση του διαπλανητικού μαγνητικού πεδίου του ήλιου σε μόλις 4 νανοΤέσλα (nT) από τυπικές τιμές 6 έως 8 nT. Αυτή η μείωση του διαπλανητικού μαγνητικού πεδίου οδηγεί φυσικά σε σημαντική αύξηση της έντασης των κοσμικών ακτίνων που περνούν στην ατμόσφαιρα του πλανήτη, όπως αναφέρθηκε από τις πρόσφατες διαστημικές αποστολές [6  . Ως εκ τούτου, αυτή η διαδικασία μείωσης του ηλιακού μαγνητικού πεδίου προχωρά όπως προβλέπεται από τους Zharkova et al. [  ], και η συνεισφορά του θα απορροφηθεί από τις ατμόσφαιρες των πλανητών συμπεριλαμβανομένης της Γης. Αυτό μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία της γης κατά τη διάρκεια του σύγχρονου μεγάλου ηλιακού ελάχιστου που έχει ήδη ξεκινήσει το 2020.

Αναμενόμενη μείωση της θερμοκρασίας της γης στα σύγχρονα Grand Solar Minima

Αυτή η συνοπτική καμπύλη έδειξε επίσης το επερχόμενο σύγχρονο μεγάλο ηλιακό ελάχιστο 1 στους κύκλους 25–27 (2020–2053) και το σύγχρονο μεγάλο ηλιακό ελάχιστο 2 (2370–2415). Αυτό θα φέρει στη σύγχρονη εποχή τις μοναδικές συνθήκες χαμηλής δραστηριότητας του Ήλιου, που συνέβησαν κατά τη διάρκεια του Maunder minimal. Αναμένεται ότι κατά τη διάρκεια του σύγχρονου μεγάλου ηλιακού ελάχιστου, η ηλιακή δραστηριότητα θα μειωθεί σημαντικά, όπως αυτό συνέβη κατά τη διάρκεια του ελαχίστου Maunder (Εικόνα 4, κάτω πεδίο). Ομοίως με το Maunder Minimum, όπως συζητήθηκε παραπάνω, η μείωση του ηλιακού μαγνητικού πεδίου θα προκαλέσει μείωση της ηλιακής ακτινοβολίας κατά περίπου 0,22% για μια διάρκεια τριών ηλιακών κύκλων (25-27) για το πρώτο σύγχρονο μεγάλο ελάχιστο (2020-2053) και τέσσερις ηλιακούς κύκλους από το δεύτερο σύγχρονο μεγάλο ελάχιστο (2370–2415).

Αυτό, με τη σειρά του, μπορεί να οδηγήσει σε πτώση της επίγειας θερμοκρασίας έως και 1,0°C από την τρέχουσα θερμοκρασία κατά τη διάρκεια των επόμενων τριών κύκλων (25–27) του μεγάλου ελάχιστου 1. Οι μεγαλύτερες πτώσεις θερμοκρασίας θα πλησιάσουν κατά τη διάρκεια των τοπικών ελάχιστων μεταξύ των κύκλων 25 – 26 και των κύκλων 26-27, όταν το χαμηλότερο επίπεδο ηλιακής δραστηριότητας επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας τις εκτιμήσεις στο Σχήμα 2 (κάτω πεδίο) και Εικόνα 3. Επομένως, η μέση θερμοκρασία στο βόρειο ημισφαίριο μπορεί να μειωθεί έως και 1,0°C από την τρέχουσα θερμοκρασία, η οποία αυξήθηκε κατά 1,4°C από την ελάχιστη Maunder. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα η μέση θερμοκρασία να γίνει χαμηλότερη από την τρέχουσα και να είναι μόνο 0,4°C υψηλότερη από τη θερμοκρασία που μετρήθηκε το 1710. Στη συνέχεια, αφού τελειώσει το σύγχρονο μεγάλο ηλιακό ελάχιστο 1, η ηλιακή δραστηριότητα στον κύκλο 28 θα αποκατασταθεί σε φυσιολογικό στον μάλλον σύντομο αλλά ισχυρό μεγάλο ηλιακό κύκλο που διαρκεί μεταξύ 2053 και 2370, όπως φαίνεται στην Εικόνα 3, προτού πλησιάσει το επόμενο μεγάλο ηλιακό ελάχιστο 2 το 2370.

Συμπεράσματα

Σε αυτό το άρθρο, έχω αποδείξει ότι η πρόσφατη πρόοδος στην κατανόηση του ρόλου του μαγνητικού πεδίου του ηλιακού υποβάθρου στον καθορισμό της ηλιακής δραστηριότητας και με την ποσοτικοποίηση των παρατηρούμενων μεγεθών του μαγνητικού πεδίου σε διαφορετικές χρονικές στιγμές μας επέτρεψε να προχωρήσουμε σε αξιόπιστη μακροπρόθεσμη πρόβλεψη της ηλιακής δραστηριότητας σε χρονοδιάγραμμα χιλιετίας. Αυτή η προσέγγιση αποκάλυψε την παρουσία όχι μόνο 11ετών ηλιακών κύκλων αλλά και μεγάλων ηλιακών κύκλων με διάρκεια 350–400 ετών. Δείξαμε ότι αυτοί οι μεγάλοι κύκλοι σχηματίζονται από τις παρεμβολές δύο μαγνητικών κυμάτων με κοντινές αλλά όχι ίσες συχνότητες που παράγονται από τη δράση του διπλού ηλιακού δυναμό σε διαφορετικά βάθη του ηλιακού πυρήνα. Αυτοί οι μεγάλοι κύκλοι διαχωρίζονται πάντα από τα μεγάλα ηλιακά ελάχιστα του ελάχιστου τύπου Maunder, τα οποία συνέβαιναν τακτικά στο παρελθόν σχηματίζοντας τα γνωστά Maunder, Wolf, Oort, Homeric,

Κατά τη διάρκεια αυτών των μεγάλων ηλιακών ελάχιστων, παρατηρείται σημαντική μείωση του ηλιακού μαγνητικού πεδίου και της ηλιακής ακτινοβολίας, που επιβάλλουν τη μείωση των χερσαίων θερμοκρασιών που προέρχονται για αυτές τις περιόδους από την ανάλυση της επίγειας βιομάζας τα τελευταία 12.000 ή περισσότερα χρόνια. Το πιο πρόσφατο μεγάλο ηλιακό ελάχιστο συνέβη κατά το Maunder Minimum (1645–1710), το οποίο οδήγησε σε μείωση της ηλιακής ακτινοβολίας κατά 0,22% από τη σύγχρονη και μείωση της μέσης γήινης θερμοκρασίας κατά 1,0–1,5°C.

Αυτή η ανακάλυψη της δράσης διπλού δυναμό στον Ήλιο μας έφερε μια έγκαιρη προειδοποίηση για το επερχόμενο μεγάλο ηλιακό ελάχιστο 1, όταν το ηλιακό μαγνητικό πεδίο και η μαγνητική του δραστηριότητα θα μειωθούν κατά 70%. Αυτή η περίοδος ξεκίνησε στον Ήλιο το 2020 και θα διαρκέσει μέχρι το 2053. Κατά τη διάρκεια αυτού του σύγχρονου μεγάλου ελάχιστου, θα περίμενε κανείς να δει μείωση της μέσης θερμοκρασίας της γης έως και 1,0°C, ειδικά κατά τις περιόδους των ηλιακών ελάχιστων κύκλους 25–26 και 26–27, π.χ. τη δεκαετία 2031–2043.

Η μείωση της θερμοκρασίας της γης κατά τα επόμενα 30 χρόνια μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις για διάφορα μέρη του πλανήτη στην αυξανόμενη βλάστηση, τη γεωργία, τις προμήθειες τροφίμων και τις ανάγκες θέρμανσης τόσο στο βόρειο όσο και στο νότιο ημισφαίριο. Αυτή η παγκόσμια ψύξη κατά τη διάρκεια του επερχόμενου μεγάλου ηλιακού ελάχιστου 1 (2020–2053) μπορεί να αντισταθμίσει για τρεις δεκαετίες οποιαδήποτε σημάδια υπερθέρμανσης του πλανήτη και θα απαιτούσε διακυβερνητικές προσπάθειες για την αντιμετώπιση προβλημάτων με τη θέρμανση και τη διατροφή για ολόκληρο τον πληθυσμό της Γης.

Βιβλιογραφικές αναφορές

[1] Zharkova VV, Shepherd SJ, Popova E, et al. Ο καρδιακός παλμός του ήλιου από την ανάλυση των κύριων συστατικών και την πρόβλεψη της ηλιακής δραστηριότητας σε χρονική κλίμακα χιλιετίας . Sci Rep . 2015; 5 :15689. Διαθέσιμο από: https://www.nature.com/articles/srep15689 PMC free article ] [ PubMed ]  ]
[2] Lean JL, Beer J, Bradley R.. Ανακατασκευή της ηλιακής ακτινοβολίας από το 1610: επιπτώσεις για την κλιματική αλλαγή . Geophys Res Lett . 1995; 22 :3195–3198.  ]
[3] DJ του Easterbrook. Αιτία των παγκόσμιων κλιματικών αλλαγών. Στο: Κλιματική επιστήμη που βασίζεται σε στοιχεία . 2η έκδ. Elsevier Inc.; 2016. Σελ. 245–262.  ]
[4] Shindell DT, Schmidt GA, Mann ME, et al. Ηλιακή επιβολή της περιφερειακής κλιματικής αλλαγής κατά το ελάχιστο Maunder . Επιστήμη . 2001; 294 :2149. [ PubMed ]  ]
[5] Svensmark H, Enghoff MB, Shaviv NJ, et al. Ο αυξημένος ιονισμός υποστηρίζει την ανάπτυξη των αερολυμάτων σε πυρήνες συμπύκνωσης νέφους . Nat Comms . 2017; 8 :2199. δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ]  ]
[6] Schwadron NA, Rahmanifard F, Wilson J, et al. Ενημέρωση σχετικά με το επιδεινούμενο περιβάλλον ακτινοβολίας σωματιδίων που παρατηρείται από τον ΚΡΑΤΕΡ και τις συνέπειες για τη μελλοντική ανθρώπινη εξερεύνηση στο βαθύ διάστημα . Διαστημικός Καιρός . 2018; 16 :289-303.  ]

 

από το «https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7575229/»

 

Αφήστε ένα σχόλιο