poniedziałek, 20 stycznia 2020

Postęp 24. cyklu aktywności słonecznej: stan po IV kwartale 2019 roku

Zamknęliśmy 2019 rok, który w każdym kwartale przyzwyczajał nas do nowych rekordów ustanawianych przez Słońce, a które sprowadzały się do coraz to głębszego wygaszania aktywności plamotwórczej. Rekordy, które przyniosło nam Słoneczne Minimum w czwartym kwartale minionego roku okazały się jednak tak znaczące, że uplasowały się na najwyższych miejscach nie tylko tego cyklu słonecznego, ale całego stulecia. Pora na przyjrzenie się jak postępował 24. cykl aktywności słonecznej w trzech ostatnich miesiącach 2019 roku.


Kwestią najważniejszą wymagającą odnotowania ze szczególnym podkreśleniem jest fakt, iż rok 2019 stał się już na oficjalnie rokiem największego wygaszenia aktywności słonecznej w naszych czasach, przynosząc najwyższą roczną sumę dni z pozbawioną plam tarczą słoneczną od 1913 roku. W roku 2019 łącznie zaobserwowaliśmy 281 dni bez plam, co jest poprawieniem rekordu ustanowionego zaledwie o jedno słoneczne minimum wcześniej - w roku 2008, który przyniósł nam 266 takich dni. Wówczas gdy 23. cykl słoneczny dobiegał końca wydawało się, że nie prędko będzie możliwe pobicie takiego wyniku - a warto przypomnieć, że wtedy rok 2008 stawał się takim samym rekordzistą stulecia, jakim obecnie stał się rok 2019. Tymczasem wystarczyło poczekać do następnego minimum wieńczącego 24. cykl aktywności słonecznej, a już po raz kolejny Dzienna Gwiazda pokazała, że w wówczas najgłębszym minimum od stu lat w 2008-2009 nie powiedziała ostatniego słowa. Nowy rekordzista wspiął się na pozycję lidera z zapasem 15 dni nad dotychczas prowadzącym w tym stuleciu 2008 rokiem.

Postęp 24. cyklu aktywności słonecznej - stan po IV kwartale 2018 r. Credits: NOAA/SWPC
Postęp 24. cyklu aktywności słonecznej - stan po IV kwartale 2019 r. Credits: NOAA/SWPC

Jednocześnie gdy dochodziło do bicia rekordu stulecia w rocznej sumie dni z zerową liczbą Wolfa, osiągany był rekord w ciągłej absencji plam na tarczy słonecznej w jednym nieprzerwanym okresie (w ramach obecnego okresu przejściowego między 24. a 25. cyklem). Rekordowy okres nieustannego stanu czystej tarczy przypadł od 14 listopada do 23 grudnia, zatem trwał nieprzerwanie przez 40 dni, co w obecnym Słonecznym Minimum jest najdłuższym takim okresem. Tu rekord został pobity z zapasem 4 dni - poprzedni 36-dniowy stan zerowej liczby Wolfa miał miejsce od 19 maja do 23 czerwca. Prócz tych dwóch okresów, trzecim w roku 2019, który trwał więcej niż 30 dni był okres od 31 stycznia do 4 marca (33 dni). Łącznie w roku 2019 wystąpiło 16 osobnych okresów ze stanem pozbawionej plam tarczy słonecznej, z czego tylko 4 trwały krócej niż tydzień, 7 które trwały co najmniej dwa tygodnie i 3, które przekroczyły próg 30 dni.

Wykres miesięcznych sum dni bez plam za miniony rok (wykres 1) prezentuje się imponująco. Poza chwilowym "wzrostem" produkcji plam od marca do maja, większość roku 2019 plasuje wyniki powyżej 20 dni z zerową liczbą Wolfa na miesiąc. Z kolei rozpoczęty w czerwcu trend przynoszący ponad 25 dni bez plam na miesiąc liczy 7 miesięcy, ale już dziś wiadomo, że nie zostanie on podtrzymany w dalszym ciągu - początek nowego roku przyniósł bowiem na tyle wystarczającą ilość dni z niewielkimi plamami 25. cyklu słonecznego, że styczeń 2020 "nie da rady" wspomnianego trendu utrzymać. Nawet gdyby do końca miesiąca nie uformowały się już nowe plamy, styczeń w skrajnym scenariuszu zamknie się z wynikiem 24 dni bez plam. Póki co na połowę miesiąca było 9, dziś trwa 10 (stan na 17.01). Pozwoli to jedynie na utrzymanie trendu niższego szczebla (co najmniej 10 dni bez plam w miesiącu), który trwa od października 2017 roku. Jednocześnie widząc nieco większą, niż w ostatnich miesiącach produkcję plam na początku 2020 roku, możliwe, że nowe obszary aktywne jeszcze w tym miesiącu się pojawią. Biorąc pod uwagę fakt, że styczeń 2020 przerywa ten siedmiomiesięczny okres z co najmniej 25 dniami bez plam na miesiąc, niewykluczone, że druga połowa 2019 roku z biegiem następnych miesięcy zarysuje się jako czas największego wygaszenia aktywności słonecznej w tym minimum, o ile oczywiście od lutego nie powrócimy do standardów poprzednich miesięcy.

Wykres 1. Liczba dni bez plam w 2019 roku. Od czerwca widoczny 7-miesięczny okres przynoszący powyżej 25 dni bez plam miesiąc za miesiącem. Wraz ze wzrostem produkcji plam na początku stycznia 2020 wiadomo, że styczeń tego trendu nie przedłuży, więc niewykluczone, że druga połowa 2019 roku z biegiem następnych miesięcy zarysuje się jako czas największego wygaszenia aktywności słonecznej w tym minimum. Oprac. własne.
Wykres 1. Liczba dni bez plam w 2019 roku. Od czerwca widoczny 7-miesięczny okres przynoszący powyżej 25 dni bez plam miesiąc za miesiącem. Wraz ze wzrostem produkcji plam na początku stycznia 2020 wiadomo, że styczeń tego trendu nie przedłuży, więc niewykluczone, że druga połowa 2019 roku z biegiem następnych miesięcy zarysuje się jako czas największego wygaszenia aktywności słonecznej w tym minimum. Oprac. własne.
Wykres 2. Liczba dni z R=0 w poszczególnych latach po maksimach 24. cyklu aktywności słonecznej. Stan po 2019 roku. Oprac. własne
Wykres 2. Liczba dni z R=0 w poszczególnych latach po maksimach 24. cyklu aktywności słonecznej. Stan po 2019 roku. Oprac. własne



Wykres 3. TOP-10 najwyższych rocznych sum dni z R=0 podczas Słonecznych Minimów ostatniego stulecia. Rok 2019 z sumą 281 dni bez plam zapisuje się jako najspokojniejszy od 1913 roku i spychający z dotychczasowego miejsca pierwszego w naszych czasach roku 2008. Opraw. własne w oparciu o sidc.be i https://www.sws.bom.gov.au
Wykres 3. TOP-10 najwyższych rocznych sum dni z R=0 podczas Słonecznych Minimów ostatniego stulecia. Rok 2019 z sumą 281 dni bez plam zapisuje się jako najspokojniejszy od 1913 roku i spychający z dotychczasowego miejsca pierwszego w naszych czasach roku 2008. Opraw. własne w oparciu o sidc.be i https://www.sws.bom.gov.au


Co ciekawe, jednocześnie z pobiciem rekordu stulecia w rocznej sumie dni bez plam na tarczy słonecznej oraz z nowym rekordem ciągłej absencji plam w jednym okresie, IV kwartał przyniósł w sumie nieco niższą liczbę dni bez plam w ujęciu kwartalnym, nie spychając z piedestału wciąż liderującego na tym polu  III kwartału 2019 roku. Łącznie w IV kwartale zanotowaliśmy 84 dni bez plam, co jest o 1 dzień niższym wynikiem od III kwartału. Na tę sumę złożyły się kolejno: październik - z 29 dniami czystej tarczy, listopad - z 27 takimi dniami i grudzień - z 28 dniami bez plam. Suma za IV kwartał jest jednak wysokim, drugim wynikiem kwartalnym podczas ostatnich lat przejściowych między 24. a 25. cyklem. Słabiej na podium wypada III kwartał roku 2018, w którym zaobserwowaliśmy 68 dni zerowej liczby Wolfa.

Wykres 4. Miesiące po maksimach 24. cyklu aktywności słonecznej, podczas których wystąpiły dni z R=0 - stan po 2019 roku. Oprac. własne
Wykres 4. Miesiące po maksimach 24. cyklu aktywności słonecznej, podczas których wystąpiły dni z R=0 - stan po 2019 roku. Oprac. własne

Wykres 5. Kwartalne sumy dni z R=0 od początku 2016 roku. Stan po 2019 r. Słoneczne Minimum kontynuowane jest w bardzo głębokiej fazie uśpienia produkcji plam, jednak IV kwartał okazał się o 1 dzień "aktywniejszy" od wciąż przodującego III kwartału 2019 roku. Różnica oczywiście jest marginalna i trudno z niej wyrokować, że jest to stały trend wzrostu produkcji plam, jako, że wcześniej w tym minimum zdarzało się już wielokrotnie zwiększanie liczby dni bez plam w ujęciu sum kwartalnych po chwilowych obniżkach tych wyników. Oprac. własne.
Wykres 5. Kwartalne sumy dni z R=0 od początku 2016 roku. Stan po 2019 r. Słoneczne Minimum kontynuowane jest w bardzo głębokiej fazie uśpienia produkcji plam, jednak IV kwartał okazał się o 1 dzień "aktywniejszy" od wciąż przodującego III kwartału 2019 roku. Różnica oczywiście jest marginalna i trudno z niej wyrokować, że jest to stały trend wzrostu produkcji plam, jako, że wcześniej w tym minimum zdarzało się już wielokrotnie zwiększanie liczby dni bez plam w ujęciu sum kwartalnych po chwilowych obniżkach tych wyników. Oprac. własne.

Wykres 6. Suma obszarów aktywnych w poszczególnych latach 24. cyklu aktywności słonecznej - stan po roku 2019. Liczba grup plam w całym roku 2019 okazała się niższa od czasu poprzedniego lidera w spadku aktywności plamotwórczej - Słonecznego Minimum z lat 2008-2009. Oprac. własne
Wykres 6. Suma obszarów aktywnych w poszczególnych latach 24. cyklu aktywności słonecznej - stan po roku 2019. Liczba grup plam w całym roku 2019 okazała się niższa od czasu poprzedniego lidera w spadku aktywności plamotwórczej - Słonecznego Minimum z lat 2008-2009. Oprac. własne

W porównaniu do miesięcy ostatniego kwartału roku 2018, ostatni kwartał 2019 wyróżnia się zdecydowanym pogłębieniem ciszy, co zresztą było typowe również w trzech poprzednich kwartałach. W przypadku października mamy wzrost sumy dni bez plam z 21 dni w roku 2018 do 29 dni w 2019; w przypadku listopada jest to wzrost z 20 do 27 dni, a grudzień cechował się przyrostem z 23 do 28 dni bez plam.

Całościowa suma roczna za rok 2019 wynosząca wspomniane już rekordowe w naszych czasach 281 dni bez plam jest zarazem zwiększeniem wyniku z roku 2018 o 59 dni. Na tym tle widać, że po jednym roku, stanu czystej tarczy słonecznej przybyło nam aż o prawie dwa miesiące. Widać to także w ilości obszarów aktywnych, które Słońce wyprodukowało w skali całego 2019 roku. Ten nowy rekordowy rok obrodził w zaledwie 22 grupy plam (38 grup w roku 2018), co sprawia, że średnio mogliśmy dostrzec 1,83 grup na miesiąc - to bardzo znaczące wyciszenie aktywności słonecznej i osiągnięcie zapowiadanego przez ostatnie lata fazy schyłkowej 24. cyklu momentu, w którym pojawienie się nowych plam traktowane jest jako wydarzenie miesiąca.


AKTYWNOŚĆ SŁONECZNA I GEOMAGNETYCZNA
W IV kwartale podobnie jak w poprzednich nie zaobserwowaliśmy żadnego istotnego wzrostu aktywności geomagnetycznej. Wydarzeń z zakresu pogody kosmicznej, które wiązałyby się ze wzrostem szans na wystąpienie zórz polarnych rozległych w swym zasięgu na tyle, by stały się dostrzegalne chociażby z północnego pasa województw Polski, nie mieliśmy nie tylko przez brak plam, zwłaszcza generujących silniejsze zjawiska rozbłyskowe i koronalne wyrzuty masy, ale też brak dziur koronalnych istotnych na tyle, by emitowane przez nie strumienie wiatru słonecznego podwyższonej prędkości miały znaczenie dla obszarów innych, niż okołobiegunowe. Dziury koronalne, które w latach fazy schyłkowej bieżącego cyklu były częstym widokiem i równie częstym powodem ogłaszania gotowości zorzowych dla Polaków, po zakończeniu fazy schyłkowej i nadejściu Słonecznego Minimum przestały odgrywać taką rolę, jakiej obserwatorzy z pewnością by pragnęli, a ich sama częstotliwość ich pojawiania się nie była szczególnie imponująca. Na ponowne wejście w lata wiążące się ze zjawiskami zorzy polarnej widzianej z perspektywy naszego kraju musimy poczekać wraz z większym rozwojem nowego cyklu słonecznego.


PODSUMOWANIE I PROGNOZA
A ów nowy 25. cykl aktywności słonecznej powinien rozpocząć się w roku 2020. Być może nawet już w chwili publikacji niniejszego opracowania okaże się (za jakiś czas), że w nim byliśmy, ale na ten moment mogłoby to być przedwczesne twierdzenie. Według  zaktualizowanej najnowszej prognozy nowego cyklu, najgłębsze wygaszenie aktywności w trwającym Słonecznym Minimum powinno nastąpić w kwietniu br. plus minus 6 miesięcy. Gdyby prognoza okazała się słuszna, oznaczałoby to, że znajdujemy się już w oknie czasowym, kiedy ten ścisły punkt minimum ma miejsce, a wraz z jego minięciem następować powinien powolny rozwój nowego cyklu.

Na tarczy Dziennej Gwiazdy przybywa w ostatnich tygodniach grup plam cechujących się odwróconą biegunowością i na wysokich szerokościach heliograficznych, potwierdzając tym samym swoją przynależność do nowego 25. cyklu słonecznego. Problem w tym, że proces "mieszania się" plam cyklu kończącego się i następującego po nim, jest zawsze mocno rozłożony w czasie i gdy jest on w początkowych etapach jak obecnie, bardzo trudno jednoznacznie określić, czy jest to już definitywne potwierdzenie wzrastania nowego cyklu po minięciu punktu najgłębszego wyciszenia w Słonecznym Minimum, czy wciąż zmierzanie do punktu ścisłego minimum i resztki wygasającego 24. cyklu. Biorąc pod uwagę, że kończący się cykl trwa od połowy 2008 roku, minęło już grubo ponad 11 lat, czyli średniej długości cyklu słonecznego. Łatwiej ocenić będzie czy początek roku 2020 był już rzeczywiście początkiem nowego cyklu z perspektywy większej ilości miesięcy i plam w nich zaobserwowanych, a do wyrobienia takiej oceny musi minąć jeszcze większa część bieżącego roku.

Jak na razie styczeń 2020 (stan na 17.01) przyniósł 10 dni bez plam. Obecnie trwa nowy okres stanu zerowej liczby Wolfa liczący sobie tydzień, ale w razie powrotu do sytuacji z początku stycznia, gdy nowocyklowe plamy potrafiły być widoczne przez tydzień non stop i jej powtarzanie się choćby raz w miesiącu, okazałoby się, że że rok 2020 zapisałby się jako wyraźnie aktywniejszy od poprzednika i istotnie pierwszy rok 25. cyklu aktywności słonecznej. Jest to jednak zbyt wczesny moment by ferować takie wyroki, raz z uwagi na niewielką ilość plam nowocyklowych, jak i bardzo wczesny moment roku. Wydaje się jednak wysoce prawdopodobne, że w roku w tym roku ilość formujących się grup plam powinna stać się powoli rosnąca, całościowa suma roczna dni bez plam niższa od lat 2018-2019, a liczba dni bez plam w poszczególnych miesiącach malejąca wobec ostatnich dwóch lat. Gdyby Słońce "chciało" utrzymać tendencję wygaszonej aktywności na skalę porównywalną z rokiem 2019, czy choćby 2018, oznaczałoby, że całe Słoneczne Minimum między 24. a 25. cyklem stało by się rekordowym w naszych czasach.

Póki co rekord w skali rocznej ustanowiony przez rok 2019 nie musi tego oznaczać, zwłaszcza w razie znacznego przyrostu ilości plam w tym roku, bowiem porównując trzy najcichsze lata przejściowe między 23. a 24. cyklem, roczne sumy dni z czystą tarczą prezentowały się kolejno: w roku 2007 - 153 dni, w roku 2008 - 266 dni  w roku 2009 - 260 dni. W obecnym Słonecznym Minimum ostatnie trzy lata kształtowały się następująco: rok 2017 - 104 dni, rok 2018 - 222 dni i rok 2019 - 281 dni. Gdyby rok 2020 stał się tak jak rok 2010 czasem ciągłego wzrostu nowego cyklu, a lata 2017-2019 adekwatne do porównania z latami 2007-2009 jako najspokojniejszymi w poprzednim minimum, stosunek sum z obu minimów wynosiłby 679 dni zerowej liczby Wolfa w Słonecznym Minimum między 23. a 24. cyklem do 607 dni w obecnym minimum między 24. a 25. cyklem aktywności słonecznej. Na tym tle byłoby wyraźnie widoczne, że rekord stulecia w skali roku nie musi oznaczać rekordu w skali całego minimum rozumianego jako szereg lat przejściowych między cyklami. I to jest scenariusz najbardziej prawdopodobny, ale zupełnie inaczej należałoby mówić i porównywać, gdyby jednak w 2020 roku zarysowała się skłonność Dziennej Gwiazdy do kontynuowania trendu z jakim nas oswoiła w ostatnich dwóch latach. Jak rzeczywiście się stanie? Bez względu na odpowiedź wydaje się, że czas, w którym ją poznamy jest już bliższy, niż dalszy.

Autorski komentarz do bieżącej aktywności słonecznej - podstrona Solar Update
Warunki aktywności słonecznej i zórz polarnych na żywo wraz z objaśnieniami - podstrona Pogoda kosmiczna


Powiązane:
Prognoza 25. cyklu aktywności słonecznej


  f    t   Bądź na bieżąco z tekstami, zjawiskami astronomicznymi, alarmami zorzowymi i wszystkim co ważne dla amatora astronomii - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku, obserwuj blog na Twitterze bądź zapisz się do subskrybentów kwartalnego Newslettera.

Brak komentarzy:

Publikowanie komentarza

Zainteresował Ciebie wpis? Masz własne spostrzeżenia? Chcesz dołączyć do dyskusji lub rozpocząć nową? Śmiało! :-)
Jak możesz zostawić komentarz? - Instrukcja
Pamiętaj o Polityce komentarzy

W komentarzach możesz stosować podstawowe tagi HTML w znacznikach <> jak b, i, a href="link"