20 09, December 12

1. Some features in the behaviour of large-scale magnetic fields in the Sun in cycle 23  V.N.Obridko IZMIRAN, 142190, Troitsk, Russia,Троицк 2009,December 12

2. The data and presentations of many people were used , especially of • В.А.Дергачев , О.М.Распопов • Sarah Gibson, Janet Kozyra, Giuliana de Toma, Barbara Emery, Terry Onsager and Barbara Thompson • Башкирцев В.С. и Машнич Г.П. • А. Белов • Katya Georgieva, Boyan Kirov

3. Main topics • Some puzzles of the 23 cycle • Do we really see the forerunners of the long minimum?? • Global warming – anthropogenic or solar origin ???

4. In 2008,265 days were without sunspots. In the past 160 years of regular solar observations,only 1878, 1901 and 1913 have had more such days. The long solar minimum has hada significant impact on the Earth’s space environment and atmosphere. The solar windpressure is at a 50-year low. This resulted in an increase of the flux of cosmic rays, whichare believed to play a significant role in cloud formation. In addition, the total solarirradiance dropped to a 30-year low, the lowest since monitoring from space began. Thedecrease of UV radiation is particularly significant, about 6%. This caused a reduction ofthe Earth’s atmosphere heating, and decreased its height. Thus, perhaps unexpectedly,investigations of the Sun in a low activity state have become critically important. Alexander G. Kosovichev, Alexandre H. Andrei and Jean-Pierre Rozelot, Rio de Janeiro, August 3, 2009

5. Напомним сначала общепринятые характеристики поведения глобальных полей в солнечном цикле • Глобальные (в частности полярные ) магнитные поля развиваются в противофазе с локальными полями, которые принято характеризовать числами Вольфа. • Глобальные поля меняют знак в максимуме чисел Вольфа и достигают максимума в минимуме чисел Вольфа. • Если связывать самые глобальные поля с диполем, то он переворачивается в максимуме цикла.

6. В минимуме цикла гелиосферный слой лежит в плоскости солнечного экватора, в максимуме цикла он наклоняется и раствор токового слоя становится очень большим, вплоть до 90 градусов.

7. Current solar minimum: solar activity at record low… WSM Themis Whole Sun Month SSN: lowest in ~75 years Solar irradiance: 14% depleted relative to average cycle variability B at solar poles ~40% weaker than last cycle Courtesy Frohlich, Svalgaard, Haberreiter

9. Поток галактических космических лучей самый высокий среди всех минимумов с момента начала наблюдений

10. Are Sunspots DifferentDuring This Solar Minimum? A Future Dearth of Sunspots? W. Livingston and M. Penn, Eos, Vol. 90, No. 30, 28 July 2009

11. Sunspots were low in 2008, but Heliospheric Current Sheet (HCS) was not flat! 1996 2008 Ulysses SWOOPS

12. Это подтверждается расчетами индекса эффективной мультиплетности n=ln(Ibrph/Ibrss)/(2*ln(2.5)). Рост этого параметра на фазе спада указывает на уменьшение эффективного масштаба полей. Однако, это не могут быть поля пятен, поскольку на поверхности источника по определению остаются только открытые поля. Возможно фоновые поля факелов или экваториальные корональные дыры?

13. More high-speed streams at equator 1996 2008 Tokumaru et al, 2009

14. Сдвиг у югу в этом минимуме очень велик (до 7-10 градусов). Это может указывать на аномальную мощность маломасштабных полей южной полярности в южном полушарии. На южном полюсе в это время поле северной полярности.

15. Current solar minimum: “wimpy” solar wind?… WSM minWHI min OMNI near-ecliptic solar wind: density decreased 45%; magnetic field 15% V 45% decrease N N T Na/Np B 15% decrease P Ulysses during polar passes: lower magnetic field (35%), density (20%), speed (3%) (McComas et al., 2008; Balogh and Smith, 2008; Issaultier et al., 2008)

16. …or maybe not so wimpy at the Earth? OMNI near-ecliptic solar wind speed: increased by 13% (9 months average) V 13% increase! WSM 31% in HSS; WHI 59% in HSS

17. So was it a wimpy minimum at the Earth? Yes, and no (depends what you look at). Auroral power lower (10%) this minimum (due to lower magnetic field in the solar wind) But relativistic electrons in outer radiation belt pumped up 340 % increase (71% log) Both depend on both V and B- but in different ways (more later)

18. Рентгеновские вспышки ипротонные возрастания 2354 1565 81 120

19. Sunspot number doesn’t tell the whole story Hinode Themis

20. ВработахV. I. Makarov, V. N. Obridko, and A. G. Tlatov Astronomicheski Zhurnal, Vol. 78, No. 9, 2001, pp. 859–864., и V.I.MAKAROV, A.G.TLATOV, D.K.CALLEBAUT, AND V.N.OBRIDKOINCREASE OF THE MAGNETIC FLUX FROM POLAR ZONES OF THE SUN IN THE LAST 120 YEARSпоказано, что магнитный момент растет до 1984-1985 года, а потом резко падает. Но тогда данных хватало только до 1991 года.Сейчас можно уверенно говорить о спаде магнитного момента в течение последних 3 циклов.

21. Will we get a dipole Sun this minimum? Themis • Maybe not? • the zonal flow band in the upper solar convection zone corresponding to the new cycle has been moving more slowly towards the equator than last cycle • a configuration matching last minimum was found in 2008 • Howe et al., 2009

22. Факт потепления, по мнению МГЭИК обусловлен человеческой деятельностью. Физическая основа МГЭИК– перечисленные ниже экспериментальные данные 1850 2000 Все изменения относительно соответствующих средних для периода 1961-1990 гг. Сглаженные кривые представляют декадные усредненные значения, точки – годичные значения. Рост температуры атмосферы Подъем уровня моря Сокращение снежного покрова в Северном полушарии Вывод: Факт потепления не вызывает сомнений Доклад Climate Change 2007

23. Ход глобальной температуры приземного воздуха, осредненной по 3 точкам и годовые значения чисел Вольфа.

25. Глобальная среднемесячная температура воздуха с 1979 г. по даннымHadley Centre for Climate Prediction and Research и University of East Anglia's Climatic Research Unit (CRU), UK: Тонкая линия – месячные значения, толстая линия – 37-месячные средние (~3 года) скользящие Нет нарастания температуры в последние 7 лет 2009

26. Палеореконструкции температуры Северного полушария Земли: A – NHM (Mann et al., 1999); Б – NHJ (Jones et al., 1998); В – NHC (Crowley and Lowery, 2000); Г – NHE (Esper et al., 2002); Д – NHB (Briffa, 2000); Е – NHL (Loehle, 2007); Ж – NHMb (Moberg et al., 2005).

28. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) в своем Четвертом докладе (Париж, 2007) утверждает: «Most of the observed increase in globally averaged temperatures since the mid-20th century is very likely due to the observed increase anthropogenic greenhouse gas concentrations».

29. Колебания потока солнечной радиации от максимума до минимума в 11-летнем цикле составляет всего лишь 0,1%. Поэтому МГЭИК рассматривая вариации солнечной постоянной без учета изменений облачности, получает величину 0,12 Вт/м2 Вывод: Солнце пренебрежимо мало воздействует на климат Земли.

30. Солнечная светимость I=1367 Вт/м2 Среднее альбедо облаков А=0,5 Длительная вариация облачности ± 3% Поток солнечного излучения 1 м2 земной 1367/4=342 Вт/м2 Таким образом, поток солнечного излучения, достигающий поверхности Земли, изменился с 1987 г. до 2000 г. на ΔI = 342 * 0,5 * 0,06 =10 Вт/м2

31. Выводы • Есть основания предполагать возможное приближении маундеровского минимума или последовательности невысоких циклов. • “Глобальное потепление” имеет не только антропогенные , но и гелиофизические причины и потому можно ожидать замедление или исчезновение этого потепления http://www.sai.msu.ru/EAAS/rus/confs/confSUN.htm