Диссертация (1150638), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Табл. 2.1, Рис. 2.2, Рис. 2.1).Мы выполнили анализ всех дней наблюдений в период 1917-2016 гг., которыедоступны в виде отсканированных изображений, с измеренными на нихмагнитными полями. Общее количество таких ежедневных рисунков составилопорядка 20 000. Общее число измерений магнитного поля отдельных ядер и порсоставило 435 662, из них 425 447 с измеренными магнитными полями.Изменениявовременипредставленно на Рис. 2.4.количестваоцифрованныхзарисовокпогодам54Рис.
2.1. Исходная зарисовка на обсерватории Маунт Вилосон за 8 апреля 1947 г.Рис. 2.2. Пример ежедневной зарисовки пятен, измеренной в MWO за 1 января 1970 года. Начертеже Запад находится слева. Ядра солнечных пятен выделены в полуавтоматическомрежиме и окрашены в соответствии с их полярностью (синий – положительная полярность,красный – отрицательная полярность). Номера и координаты групп солнечных пятен, а такжемагнитные поля ядер обозначены на рисунке.55Рис. 2.3. Пример оцифровки магнитного поля самой большой за всю историю наблюденийгруппы пятен за 8 апреля 1947 г.Табл.
2.1. Пример таблиц с данными оцифровки, где q - широта, fi - долгота, Кэррингтоновскаядолгота, расстояние от центра, площади и др.f:\sunspot_drawing\mntw_mf\1970\dr700101.bp1970/01/01 10:00 parameters: 10,0 15 0,30R: 1261 xc: 1302 yc: 755 P: 0.0 D: -3.1 L0: 257.7 kol: 59qfiLr/RSmhmSpxdqdfiIntscntrmnmxalfluxlenghtfiminfimax11.99-9.22248.480.30318.6177.00.890.5638.50.850226-30.819.00.34248.2248.710.80-11.57246.130.31013.1124.00.560.5888.20.6502308.017.00.30245.8246.410.97-12.39245.310.3214.845.00.380.25115.20.5502289.412.00.14245.2245.49.47-14.12243.580.3233.634.00.240.24106.
00.580255-3.37.00.11243.5243.79.86-13.85243.850.3244.139.00.280.2473.50.710202-6.913.00.12243.7244.012.08-11.46246.240.3257.571.00.470.4252.40.790192-33.214.00.21246.0246.49.24-14.30243.400.3231.615.00.140.15157.10.3812255-4.67.00.07243.3243.59.0515.47-242.230.3362.221.00.190.20140.30.45025511.9-3.00.09242.1242.312.33-9.70248.000.3127.066.00.470.3461.20.760220-0.613.00.19247. 8248.212.04-10.00247.700.31113.4127.00.710.4936.40.86021431.718.00.27247.5248.014.64-11.13246.570.3562.826.00.190.24140.80.450255-4.12.00.10246.5246.714.16-11.65246.050.3552.523.00.190.20141.90.440255-5.22.00.09245.9246.156Рис.
2.4. Ежегодное число оцифрованных зарисовок, обработанных по нашей базе данных.До октября 1961 года значения напряженности магнитного поля,записанные на рисунках, соответствовали углу наклона клиновидной пластины.Однакоконструкциямикрометраобеспечивалаприблизительноепозиционирование с погрешностью около одного градуса угла наклона,соответствующее напряженности поля 100 Гс. Соотношение между смещениемспектральной линии и углом наклона является нелинейным, и нелинейностьувеличивается при больших углах наклона (более сильные напряженности поля).В октябре 1961 года пластина была заменена более толстой, что увеличилонелинейность для более сильных полей. С 1961 по 1994 год число, записанное назарисовках,соответствовалоуглунаклона,разделенномуна2,чтоприблизительно соответствует напряженности поля от 100 до 1600 Гс.
Большиеполя в этот период значительно недооценивались. С 1994 года наблюдательфиксирует фактическую напряженность поля, полученную из справочнойтаблицы. Эти нелинейности были скорректированы и описаны в [75].572.2.2. Долговременные изменения в наборе данныхНа Рис. 2.5 показано изменение во времени нескольких параметров,полученных из набора данных солнечных пятен. Имеются значительные пропускив данных, особенно в 1930-х и 1940-х годах, и в16-м цикле. Несмотря на это,данные демонстрируют несколько четких тенденций.
Так, например, для среднейплощади и средней напряженности магнитного поля существует несоответствиемежду ранним периодом (1917 г. - примерно 1961 г.) и более поздним периодом(1962-2013 гг.) набора данных. Среднее количество измерений магнитного поляна ежедневных изображениях значительно меньше на ранней стадии набораданных в сравнении с более поздним периодом. Амплитуда вариаций солнечногоцикла также значительно ниже в 1917-1961 гг. (См. Рис. 2.5 (a)).
Аналогичнаятенденция наблюдается и для общей площади измеренных ядер солнечных пятени пор Рис. 2.5 (b). Поэтому, разницу в амплитудах солнечного цикла нельзяотнести к изменениям уровня солнечной активности в эти периоды. Согласномеждународному индексу солнечных пятен, солнечные циклы 18-19 были поамплитуде выше последующих циклов в период 1961-2016 годов. Следовало быожидать, что эти высокие циклы приведут к увеличению числа ядер и пор, но каквидно из Рис.
2.5 (а) не соответствуют этому ожиданию.Ясно, что система наблюдений, очевидно, изменялась (Рис. 2.5 (a)): досередины 1950-х годов, когда среднемесячное число измерений (ядер и пор)составляло около пяти измерений в день. Начиная с середины 1960-х годов,среднемесячное число измерений увеличивалось до 20-25 измерений в день, амаксимальное число составляло около 115 измерений в день. В 2005 и 2006 годахколичество измерений было небольшим, поэтому среднегодовые значения награфике отсутствуют.Средняя площадь на Рис. 2.5 (с), указывает на другую тенденцию: средняяплощадь ядер и пор систематически больше в 1917-1961 гг., чем в 1962-2013 гг.Взятые вместе, Рис.
2.5 (b) и Рис. 2.5 (c) подразумевают, что в ранний период581917-1961гг.нарисункахMWOзарисовывалосьменьшееколичествоособенностей, но в среднем объекты имели большие площади. В течение болеепозднего периода в 1962-2013 гг. на зарисовках представлено большое количествомелких объектов. Такие изменения количества структур, для которых былоизмерено магнитное поле, можно отнести к инструментальным изменениям.Например, использование спектральной линии Fe I 525,0 нм со значительно болеевысоким фактором Ланде g = 3,0 позволилоРис. 2.5. Среднемесячные значения (а) количества измеренных ядер и пор за каждый день, (b)суммарная площадь всех измеренных ядер и пор на зарисовках в единицах мдп, (c) средняяплощадь измеренных ядер и пор в единицах мдп, (d) средняя интенсивность магнитного поляядер и пор в Гауссах.59наблюдателям измерять более слабые поля после 1961 года, которые они не моглинадежно измерить при использовании спектральной линии Fe II 617,3 нм ифактором Ланде g = 2,5, используемыми ранее.
Визуальный характер наблюденийпредполагает субъективность в наблюдениях в 1960-2013 гг. (Например, отмеченобольше случаев, когда поле измеряется в отдельном ядре в совокупностисолнечных пятен). Это изменение было отмечено ранее в работе Певцова и др.[111], который обозначил этот эффект, как «кривая обучения» наблюдателя.Средняя напряженность поля (Рис. 2.5 (d)) демонстрирует сильнуютенденцию роста с начала 1960-х до конца 1980-х годов. Изменение постепенное,что противоречит чисто инструментальному эффекту (которое должно привести кболее резкому изменению). Тем не менее, мы считаем, что инструментальныеизменения играют определенную роль [156].Визуально заметно, что зарисовки, сделанные после начала 1960-х годов,становятся гораздо более детальными.
Изображения отражают и другиеизменения в телескопе (например, уменьшение рассеянного света или шириныщели спектрографа). Изменение спектральной линии, с большим на единицуфактором Ланде также позволило наблюдателям измерить гораздо более слабыеполя. Поскольку стеклянная пластина также была заменена (толщина пластиныизменилась с 4 до 7 мм), измерения магнитного поля стали более нелинейными,как уже упоминалось выше.
[75] предложил формулы для коррекции измерений.Однако для слабых полей (B <2000 Гс) коррекция оказалась незначительна (неболее 100 Гс) [81] и была проигнорирована в дальнейшем анализе.Все эти факторы могли привести к тому, что наблюдатель стал делатьбольше измерений внутри отдельных солнечных пятен с несколькими ядрами(«кривая обучения», как это было предложено Певцовым [111]). В период 19181962 гг. напряженность магнитного поля составляла около 1090 Гс. С 1985 г.средняя напряженность магнитного поля составляла ~ 1770 Гс. В период 1965 по1985 г.
средняя напряженность магнитного поля плавно увеличивалась.60Поскольку магнитный поток в солнечных пятнах пропорционален площадипятен [155], изменение средней площади измеренных структур (Рис. 2.5 (c)) такжеможет быть индикатором изменения измеренных магнитных полей. Средняяплощадь была1918 по 1965 год и~ 12,8 мдп (от площади солнечного полушария) с~ 6,9 мдп с 1963 по 2014 год. Однако магнитное поледолжно увеличиваться вместе с площадью ядер (см. [121, 155]). Но магнитноеполе в нашем случае в последние десятилетия увеличилось почти в 1,5 раза, аплощадь уменьшилась почти в два раза.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
