Холодные годы 1645 1715. Что такое минимум Маундера? Описание и терминология

В 2030-2040 годы планету ожидает глобальное похолодание, к примеру, Сена и Темза покроются льдом. Такое сенсационное заявление сделала группа ученых из России и Англии. Оно будет похоже на то, что случилось в период между 1645-1715 годами. Тогда в Европе и Северной Америке были очень холодные зимы, замерзала вода в Темзе и Дунае, Москва-река на каждые полгода покрывалась льдом, снег лежал на некоторых равнинах круглый год. В чем причина этого феномена? В XIX веке британский ученый Маундер связал его с необычным явлением на Солнце: именно в этот период на светиле резко сократилось количество пятен. Если обычно их бывает до 50 тысяч в год, то на рубеже XVII-XVIII веков в тысячи раз меньше. Всего около 50.

И вот сейчас международная группа ученых утверждает, что малый ледниковый период может повториться. Доклад об этом они сделали на конференции Королевского астрономического общества в городе Лландидно (Уэльс), а сейчас он готовится и к публикации в авторитетном журнале Nature. Сообщение вызвало бурную реакцию во всем мире. И это неудивительно. Ведь фактически ученые пошли против течения, против мирового общественного мнения. К примеру, именно глобальное потепление назвал недавно президент Обама главной проблемой человечества. Сейчас идет активная подготовка к Всемирной конференции по климату, которая состоится в конце года в Париже. Ожидается, что все страны возьмут на себя серьезные обязательства по сокращению выбросов углекислого газа. Подавляющее большинство ученых, в том числе и те, кто еще недавно сомневался в вине человека за изменение климата, изменили мнение и высказываются за резкое сокращение выбросов. Хотя это обойдется человечеству в гигантские суммы. Но иного варианта остановить наступление климатических катаклизмов не видят.

На этом фоне единогласия голоса оппонентов, что нынешнее потепление может быть всего лишь очередным природным циклом, уже практически не слышны. А ведь наукой доказано, что в истории было несколько периодов, как глобальных потеплений, так и глобальных похолоданий. Кроме того, хорошо известно, что активность Солнца и пятна на нем имеют циклический характер. Самые известные - это 11-летний, 90-летний и 300-400-летний циклы. И минимумы Маундера тоже отнюдь не откровение, однако многие ученые не видят прямой связи между числом пятен на Солнце и климатом. Феномен рубежа XVII-XVIII веков считают простым совпадением. Других фактов, подтверждающих этот феномен, за период наблюдений не известно. Что вполне естественно, ведь по историческим меркам он крайне мал.

Скептицизм многих ученых к прогнозу климата по числу пятен на Солнце понятен. Прежде всего потому, что до сих пор неясен сам механизм, почему они там появляются. А раз так, нет никаких гарантий, что предсказание климата по пятнам окажется верным. Как заметил один климатолог, подобные прогнозы напоминают шаманизм и гадания. Ведь они основаны исключительно на эмпирических данных, а также сроках предыдущих циклов. Но природа работает не по хронометру, она нередко преподносит сюрпризы. Что, кстати, и произошло с очередным, 24-м солнечным циклом, в котором мы сейчас живем. По всем статистическим данным, он должен быть активным, с большим числом солнечных пятен. Что и предсказывалось большинством астрофизиков. Однако этот прогноз потерпел фиаско. Солнце оказалось на редкость пассивным.

Как теперь стало понятно, прогноз по солнечным пятнам с более-менее высокой вероятностью работает максимум на один цикл вперед, поэтому и произошла ошибка с 24-м циклом. По словам одного из авторов сенсационной работы, сотрудника НИИЯФ МГУ им. Ломоносова, кандидата физико-математических наук Елены Поповой, ученым удалось найти новый критерий активности Солнца. Это не число пятен на нем, а изменение магнитного поля светила. Более того, удалось объяснить механизм, почему и как у светила меняется активность, почему возникают такие феномены, как минимумы Маундера. В итоге прояснилась картина поведения Солнца как в далекой истории, так и на будущее.

Созданная учеными модель смогла точно предсказать, что в 24-м цикле должен быть именно спад активности. Кроме того, она прошла проверку историческими данными, начиная с 1200 года нашей эры. А затем ученые составили прогноз активности Солнца вплоть до 3200 года. Но нас интересуют, конечно, ближайшие годы. По словам Елены Поповой, аналог Маундеровского минимума с малым ледниковым периодом будет в 26-м цикле. Если на рубеже XVII-XVIII веков он длился около 60 лет, то нынешний начнется в 2030-2040 годах и продлится не более 30 лет. Скорей всего последствия не будут столь сильными, как в предыдущий минимум. Затем начнется новый, 28-й период, активности Солнца.

Оппоненты этой гипотезы подчеркивают, что пока нет абсолютно доказанной связи между активностью Солнца и климатом. Есть только некоторые исследования, которые указывают на такую возможность, а также некоторые исторические примеры, в частности, минимумы Маундера. Но нет и явных доказательств, что в глобальном потеплении виноват человек. И как объяснить, что за последние 400 тысяч лет было несколько глобальных потеплений и ледниковых периодов, когда человека на Земле вообще не было? Он появился примерно 60 тысяч лет назад, а интенсивно выбрасывать углекислый газ стал всего лишь 100 лет назад.

Маундеровский минимум в 400-летней истории подсчёта числа солнечных пятен

Маундеровский минимум - период низкой солнечной активности, характеризующийся отсутствием или минимальным количеством пятен на Солнце . Название относят ко времени примерно от 1645 до 1715 года, когда солнечные пятна , по заметкам наблюдателей, стали чрезвычайно редки.

Описание и терминология

Этот термин был введен после публикации Джоном А. Эдди в журнале «Science» (1976 год) статьи под названием «The Maunder Minimum». Период был им назван в честь солнечного астронома Эдварда В. Маундера (1851-1928), который изучал изменение количества солнечных пятен со временем, включая данные второй половины XVII столетия. В 1890 и 1894 году Маундером были опубликованы две работы и представлены более ранние статьи, написанные Густавом Спорером . За время 30-летнего периода наблюдений, в эпоху минимума солнечной активности, Спорер зафиксировал на Солнце наличие менее 50 пятен, вместо 40-50 тысяч, типичных для наблюдений XX века.

Маундеровский минимум совпал с вершиной Малого ледникового периода , который принёс в Европу значительное похолодание, и был отмечен голодом и мировой экспансией европейских держав. Причинно-следственная связь между низкой солнечной активностью и климатом в последнее время подтверждена данными о солнечной радиации, собранными спутником НАСА «SORCE », и научной группой из Великобритании, опубликовавшей в журнале «Nature Geoscience » расчёты, которые показывают воздействие солнечной активности на климат. .

Наблюдения Солнца

В Маундеровский минимум 1645-1715 годов не было недостатка в наблюдениях за Солнцем, так в XVII веке Джованни Доменико Кассини проводилась систематическая программа наблюдений Солнца в Парижской обсерватории , при помощи астрономов Жана Пикара и Филиппа де ла-Гира . Ян Гевелий также выполнял наблюдения своими силами. Общее число солнечных пятен в разные годы было следующим:

Прошлое солнечной активности может быть выявлено благодаря анализам содержания изотопов углерода-14 и бериллия-10, в слоях ледника и кольцах деревьев. А в 2012 году был успешно проведён анализ по углероду-14 озёрных отложений. Эти исследования позволили определить 18 минимумов активности Солнца за последние 8000 лет, включая минимум Шпёрера (1450-1540) и минимум Дальтона (1790-1820). Изыскания учёных показывают, что Солнце в настоящее время проводит до четверти своего времени в этих минимумах.

Гипотеза о новом минимуме, подобном Маундеровскому

В 2020 году начинается 25-й цикл солнечной активности, который может открыть новый Малый ледниковый период - уже в 24-й цикл солнечной активности, начавшийся в марте 2008 года, в течении почти двух лет по 2010 год астрономами был отмечен весьма длительный промежуток отсутствия пятен на Солнце, продолжавшийся целых 780 дней, тогда как обычная продолжительность минимума солнечной активности составляет около 300 дней. Также Андрес Муньос-Ярамильо из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики отмечает нетипичное ослабление полярного магнитного поля Солнца в этот отрезок времени. Кроме того диаграмма средних температур Северного полушария уже 6,5 тысяч лет неуклонно демонстрирует падающий тренд.

По прогнозам, в грядущем 25-м цикле и до конца всего XXI века активность Солнца не превысит 50 единиц, что в два раза меньше комфортной нормы. При повторении климатического сценария Малого ледникового периода Европу ожидают весьма холодные времена. Так, русский народный календарь запечатлел приблизительные даты начала сезонов на исходе Малого ледникового периода (начало XIX века) в нечернозёмной полосе европейской России :

Интересно, что период уменьшения активности Солнца (1645-1715) совпал довольно точно с периодом жизни короля-Солнце Людовика XIV (1643-1715) во Франции и установлением абсолютизма в России , а климатические изменения, его сопровождающие, отразились в том числе в сказках Шарля Перро и братьев Гримм , где в качестве действующих отрицательных персонажей появляются родители, бросающие детей на голодную смерть (Гензель и Гретель), семейства людоедов (Мальчик-с-пальчик) и волки, нападающие на людей в их домах (Красная Шапочка).

См. также

Источники

1. (англ.) Eddy J.A. (June 1976). «The Maunder Minimum ». Science 192 (4245): 1189–202. DOI :10.1126/science.192.4245.1189 . PMID 17771739 . Bibcode : 1976Sci...192.1189E . PDF Copy
2. (англ.) Who named the Maunder Minimum?
3. (англ.) John E. Beckman and Terence J. Mahoney The Maunder Minimum and Climate Change: Have Historical Records Aided Current Research? . Astronomical Society of the Pacific.
4. (англ.) Nature Geosciences (October 9, 2011). .

Получил название по имени английского астронома Эдварда Уолтера Маундера ( -), обнаружившего это явление при изучении архивов наблюдения Солнца .

По подсчётам Маундера, за этот период наблюдалось всего около 50 солнечных пятен вместо обычных 40-50 тысяч. При этом подавляющее большинство пятен возникало в южном полушарии Солнца. В дальнейшем падение солнечной активности в указанный Маундером период было подтверждено анализом содержания углерода-14 , а также некоторых других изотопов , например бериллия-10 , в ледниках и деревьях. Такой анализ позволил выявить 18 минимумов активности Солнца за последние 8000 лет, включая минимум Шпёрера ( -) и минимум Дальтона ( -). Также, по некоторым данным, во время Маундеровского минимума наблюдалось падение интенсивности полярных сияний и скорости вращения Солнца.

Минимум Маундера совпадает по времени с наиболее холодной фазой глобального похолодания климата , отмечавшегося в течение XIV -XIX веков (так называемый малый ледниковый период). Однако непосредственная связь между двумя этими событиями оспаривается - многие учёные считают, что незначительный уровень падения солнечной активности не позволяет объяснить глобальное похолодание только этой причиной.

Интересно, что период уменьшения активности Солнца (1645-1715) совпал довольно точно с периодом правления короля-Солнца Людовика XIV (1643-1715).

Напишите отзыв о статье "Минимум Маундера"

Ссылки

Отрывок, характеризующий Минимум Маундера

В начале августа дело Элен совершенно определилось, и она написала своему мужу (который ее очень любил, как она думала) письмо, в котором извещала его о своем намерении выйти замуж за NN и о том, что она вступила в единую истинную религию и что она просит его исполнить все те необходимые для развода формальности, о которых передаст ему податель сего письма.
«Sur ce je prie Dieu, mon ami, de vous avoir sous sa sainte et puissante garde. Votre amie Helene».
[«Затем молю бога, да будете вы, мой друг, под святым сильным его покровом. Друг ваш Елена»]
Это письмо было привезено в дом Пьера в то время, как он находился на Бородинском поле.

Во второй раз, уже в конце Бородинского сражения, сбежав с батареи Раевского, Пьер с толпами солдат направился по оврагу к Князькову, дошел до перевязочного пункта и, увидав кровь и услыхав крики и стоны, поспешно пошел дальше, замешавшись в толпы солдат.
Одно, чего желал теперь Пьер всеми силами своей души, было то, чтобы выйти поскорее из тех страшных впечатлений, в которых он жил этот день, вернуться к обычным условиям жизни и заснуть спокойно в комнате на своей постели. Только в обычных условиях жизни он чувствовал, что будет в состоянии понять самого себя и все то, что он видел и испытал. Но этих обычных условий жизни нигде не было.

Ученые утверждают, что активность Солнца находится на самом низком уровне за последние 100 лет.

Нечто подобное можно было наблюдать перед минимумом Маундера, периодом в 1645 году, когда наступил миниледниковый период, заморозивший Темзу в Лондоне.

Исследователи считают, что солнечное затишье может вызвать серьезные изменения. C вероятностью в 20% что эти «серьезные изменения» выпадут на температуру.

Количество солнечных пятен с 2011 года значительно сократилось, а интенсивные солнечные вспышки стали реже, несмотря на прогноз основных солнечных бурь NASA.

Ричард Харрисон (Richard Harrison) Лаборатория Резерфорда-Эплтона

К каким бы измерениям мы не прибегали, но солнечные пики все равно падают. Я изучал физику Солнца в течение 30 лет, но ни разу не видел ничего подобного. Этот феномен может привести к более холодным зимам, аналогичным тем, что были во время минимума Маундера. Зимы были холодные, почти миниледниковый период, тогда даже Темза замерзла.

Люси Грин (Lucie Green) из Университетского колледжа Лондона считает, что из-за деятельности человека, все может произойти несколько иначе.

Университетский колледж Лондона

У нас за плечами 400 лет наблюдений, и все указывает на возвращение минимума Маундера. Но мир, в котором мы живем сегодня, иной. Деятельность человека может этому противодействовать. Трудно сказать, чем это обернется

Солнечный цикл

Солнечная активность возрастает и снижается подобно обычному маятнику. На одном конце цикла наступает затишье с несколькими пятнами и вспышками. На другом конце — солнечный максимум, приносящий большое число солнечных пятен и частые солнечные бури. Этот стандартный цикл повторяется каждые 11 лет. Но реальность сложнее. Астрономы считали пятна на протяжении веков, и пришли к выводу, что солнечный цикл не идеален.

Майк Локвуд (Mike Lockwood) из Университет Ридинга говорит, что более низкие температуры могут повлиять на течения и нарушить таким образом погодную систему.

Майк Локвуд (Mike Lockwood) Университет Ридинга

Мы проанализировали 40-летний период и пришли к выводу, что есть вероятность в 10-20%, что мы в скором времени вернемся к минимуму Маундера

В прошлом году NASA предупреждал, что на Солнце происходит «что-то неожиданное». Этот год должен был стать годом «солнечного максимума», пиком 11-летнего цикла. Но, как видно на изображении, солнечная активность относительно низкая.

Минимум Маундера

Термин «минимум Маундера» (также известный как длительный минимум солнечных пятен) используется для обозначения периода с 1645 по 1715 год, когда пятна на Солнце, согласно наблюдениям ученых того времени, были чрезвычайно редки. В это время Темза в Лондоне замерзала, стали популярны «морозные ярмарки».

Этот период солнечного бездействия был тесно связан с климатическим периодом, называемым «малым ледниковым периодом», когда реки, как правило, свободные ото льда, застывали, а снег не таял круглый год на более низких высотах. По утверждениям NASA, Существует доказательство того, было подобные периоды бездействия у Солнца также имели место и в более отдаленном прошлом.

Связь между солнечной активностью и климатом является областью современного исследования.

Застывшая Темза, 1677. Художник Авраам Хондиус (Abraham Hondius) показал старый Лондонский мост во время минимума Маундера.

Количество солнечных пятен значительно упало с 2011 года, а интенсивные солнечные вспышки стали редкостью.

Сейчас там всего несколько пятен, в то время как в период пика солнечной активности их должно быть намного больше. Эксперты озадачены явным отсутствием активности, многим интересно, ошибся ли NASA или нет. Тем не менее, физик Дин Песнелл (Dean Pesnell) из Центра космических полетов Годдарда считает, что у него есть другое объяснение.

Недавно исследователи зафиксировали огромные солнечные пятна на поверхности Солнца, они верят, что вскоре появится нечто подобное.

Это солнечный максимум. Он прост выглядит иначе, у него как бы два пика. Последние два солнечных максимума (около 1989 и 2001), были не одним, а двумя пиками. Солнечная активность поднялась, опустилась, затем снова поднялась, совершив миницикл длительностью около двух лет.

Песнелл считает, что подъем уже начался в 2013 году:

Физик, Центр космических полетов Годдарда

Я уверен, что еще один пик произойдет в 2013 и, возможно, продлится в 2014.

Он заметил сходство между солнечными циклами 24 и 14 с двойным пиком, который прошел в первом десятилетии XX-го века. Если это два цикла-близнеца, то это значит, что один пик приходится на конец 2013 года, а другой на 2015.