主题：【系列】太阳黑子周期长度和地球气候（0）引子 -- PBS

从题目上看大家可能就明白这个22年周期是太阳黑子周期11年的2倍数，这是个什么周期呢？

我们已经知道，太阳黑子是个磁场现象。凡是磁场东西通常带有极性，太阳的磁场极性和地球磁场极性一样也有N极和S极之分。

地球磁场磁极有个反转的现象，即南北极磁颠倒过来，这个反转每隔百来万年就可能发生一次，这种反转带来什么后果，我们还不清楚，反正地球上的生物经历过多次这样的反转还存活着。

同地球相比，太阳的南北磁极反转则要频繁的多，太陽的磁場每11年會反轉一次。

當太陽達到每11年活動週期中的極大期時，太陽表面的爆發現象如閃焰、爆發日珥與日冕物質噴發等，會比平常更多、更頻繁，規模也更大；同時，太陽的磁場極性會在極大期達到最盛時反轉。例如：太陽北極原本是磁N極、南極是磁S極，此時會反轉成北極為磁S極、南極為磁N極；到11年之後的另一個極大期，太陽磁場又再次反轉回原本的北極是磁N極、南極是磁S極。如此週而復始。因此，太陽真正的活動週期，應是22年的「磁週」。

既然太阳黑子周期有长短变化，那么可以推测太阳磁场磁极反转周期也应该有长短变化，如果这个推断成立，那么这个磁周同地球温度变化也应该同黑子周期与地球温度变化同步：

从上图可以看出，当太阳磁周接近20年时地球升温至最高，而在26年时最低。

现在我们引入一个概念————磁极反转周期，这个周期同数黑子来计算周期有个这样的优点，我们不必再争吵什么时候那个周期开始或终止，只要看磁极的极性反转至某个值即可。

太阳磁场磁极强度的观察和分析在上世纪70年代以来得以完善，美国斯坦福大学的Wilcox太阳天文台，Wilcox Solar Observatory (WSO)在这方面做了很多工作，中国怀柔太阳观测站 (HSOS)也在做这方面的工作：

Wilcox Solar Observatory (WSO)：

怀柔太阳观测站 (HSOS)：

斯坦福的太阳天文台将原始数据全部公开上网，这使得我们可以观察分析太阳磁场和磁极的变化，而中国怀柔太阳观测站到目前为止我还无法看到任何给公众的观察数据。

现在我们来看斯坦福的太阳磁场磁极变化的数据：

这张图给了一些有意思的东西：

我们如果用太阳磁场磁极在南北极中和的那一刻，即太阳磁场强度总和等于零时为基点，我们可以看到从1980年至2000年，太阳磁场极性发生了一次周期变化，这个周期是20年，每个反转耗时10年，所以这个周期是短周期，同地球在1980-2000年升温吻合。

从2000年起，太阳磁场开始表现不“正常”了：首先磁场强度比较低（平均没有达到0.5高斯），这个同亚利桑那大学数黑子的那两位观察到的现象一致：太阳黑子的磁场强度在下降。

我们从黑子的起源一文可以知道，太阳表面磁场的存在是形成黑子的首要条件，如果太阳磁场强度趋于零，那么黑子就会荡然无存了。由目前的曲线走势来看，这个低磁场强度会维持相当长的时间，哪怕反转过零点，还是持续这个趋势的话。

其次，由于直至2010年还没有越过磁场强度零点，那么这个太阳磁周会变得相当长（上半场已经超过10年了，裁判还未吹哨）。

会不会这就是类似道尔顿最小期的太阳活动的写照？由于人类完善太阳磁场观察始于1975年，我们无法用现代手段去比较历史数据了。

从这张图，我们可以这样下结论：太阳磁场强度和磁极反转时间长度是判断太阳黑子周期长度和判断是否进入太阳黑子最小期延长的一个数字化标准。

最近发表的美国《科学》杂志文章：太阳磁场减弱 将处于“睡眠”状态，就讨论了这件事。

小时候听大人讲：人一生可以看到10次以上的月全食，1-2次日全食，1次哈雷彗星。

那么也许可以说不是每个人在其人生能观察到太阳黑子最小期延长现象，这次我们会观察到它吗？