“冰河期”真的太陽要來了嗎？

最近，隨著第24活動周太陽活動水平的黑連或進不斷下降，太陽上的續天消失黑子真是越來越少 了，以前還可以掰著指頭數，入活現在恐怕只能握著拳頭數了。動低甚至在6月下旬開始的太陽十幾天里，太陽上便沒有了黑子，黑連或進明亮的續天消失太陽上干干凈凈的。

7月5日沒有黑子的入活太陽(SDO衛星觀測)

眼瞅著這么冷冷清清的太陽，仿佛要進入休眠狀態了。動低這不禁讓我們想起了去年流傳甚廣的太陽一篇報道——《太陽2030年將休眠 地球即將步入冰河時期》。文章回憶起了1645-1715年期間的黑連或進“小冰河期”，當時的續天消失情況簡直太凄涼了。據記載彼時太陽活動衰減到極低狀態，入活太陽黑子幾乎沒有記錄。動低而這段時間，全球普遍出現氣溫下降趨勢。英國大部分河流都結冰了，人們紛紛在泰晤士河上溜冰。全世界范圍內農作物產量降低，許多地方都出現了大量餓死人的現象。

對著這么衰弱的太陽再細看一眼，是不是背后有點冒冷汗，莫非歷史要重現，地球提前進入寒冷的“冰河期”了？

雖然太陽黑子變弱和地球變冷表面看有著70年的重合，但沒有證據表明“小冰期”是由太陽黑子無記錄造成的。而實際上，與太陽活動周強弱有關的全球氣溫變化幅度其實是很小的，根據經驗，最近幾次太陽活動周影響全球平均氣溫的變化大約只有0.1度左右。因此，千萬別隨便就斷言太陽周期變化能直接影響地球氣溫的驟變。

不過，太陽上持續無黑子，還是需要引起我們的重視，這究竟是不是意味著太陽上的黑子很快變得極其稀少了？太陽活動低年馬上要到來了呢？

太陽黑子會迅速變少嗎？

答案是否定的。

眾所周知，當太陽活動水平較高時，日面上的黑子就會非常多；反之，當太陽活動水平較低時，日面上的黑子就會比較少。尤其是當太陽活動水平非常低時，日面上就沒有黑子，這種情況稱之為“無黑子日”。在太陽活動谷年這種現象將會頻繁出現。

1849年以來每年無黑子日和年均黑子數

在上圖中，我們給出了自1849年有記錄以來至今所有年份的無黑子日的天數，并附以年均黑子進行一番比較。可見，自第10活動周(1855-1867)以來，在所有大活動周(即太陽活動整體水平較高)，無黑子日持續出現的年份基本上都是處于該活動周接近末尾的下降段；而在小活動周(即太陽活動整體水平相對低)，無黑子日持續出現的年份大部分處于該活動周的下降段。

值得注意的是，在太陽活動水平最小的第12活動周(1878-1890)和第14活動周(1902-1913)里，太陽高年偶爾出現了無黑子日。第24活動周也是一個小活動周，太陽活躍程度與上述兩個活動周水平相當，巧合的是在2014年也出現了1天無黑子日。

因此，回顧歷史，我們可知，本活動周(編者注：指現階段的第24活動周)與第12和14活動周類似，在未來的幾年里，無黑子日將會越來越多，太陽上的黑子將會慢慢地逐漸變少，一直到本活動周結束。

眾所周知，太陽黑子是太陽活動的標識，隨著無黑子日越來越多，該活動周慢慢地到達它的谷年。那么，本活動周的太陽活動究竟到了哪個階段呢？

第24活動周：什么時候到頭？

首先，我們簡單給出第1-24活動周每周太陽黑子數的出現情況，看一看第24活動周的進展。下圖中，每個空心柱子是整個活動周的數量；每個斜線實心柱子則是每個活動周前91個月的數量(截至2016年6月，第24活動周過去了91個月)。從圖可見，第1-23活動周前91個月的黑子數占活動周總黑子數的比例為85%。若以此類推，那么第24活動周在未來的幾年里還剩大約85%的黑子還沒有出現。

第1-24活動周的黑子數第1-24活動周的黑子數

此外，根據對過去太陽活動周的統計，平均一個活動周大約有11年的長度。但是，每個活動周的長度不同，有的活動周持續時間很長，有的活動周持續時間較短。

由上圖可見，第4活動周長達164個月，而第2活動周則僅有107個月。并且，和下圖的比較可知，太陽活動周的長度與太陽活動水平高低不是相對應的，太陽活動水平較低并不意味著活動周也較短。

因此，單純從歷史統計上不能斷定第24活動周的長度究竟有多長。即使最保守的估計，以第2活動周作為參考，本活動周仍將持續一年多的時間；而最樂觀的估計，以第4活動活動周作為參考，那么本活動周還將持續6年之久。

第1-23活動周的長度

當然，我們不能簡單地根據歷史統計，給出過于模糊的結論，必須采用一定的預報方法進一步分析本活動周的長度。在第23活動周的預報中，我們采用相似周方法得到比較理想的預報結果。鑒于本活動周與第12和14活動周活動水平相當、走勢相似，在第24活動周預報中，我們以這兩個活動周作為相似周，下圖給出了預報結果。預計，本活動周將在2019-2020年結束，大致持續11-12年。

第24活動周太陽黑子數的預報

我們可以高枕無憂了？

既然本活動周還剩下3-4年的時間，并且是持續的下降年份，是不是沒啥嚴重的空間環境事件值得我們注意了？

現實當然沒那么簡單，不要天真地幻想風平浪靜的日子，那樣只會分分鐘被火熱的太陽打紅臉。因為，即使在太陽活動下降年，還是有著許多的“暗礁”等待著地球這艘大船。

首先，不能排除有強空間環境事件發生的可能性。例如，在2003年10月底至11月初，發生了著名的“萬圣節太陽風暴事件”，爆發了X28級太陽耀斑，是史上有記錄以來最強大的耀斑。當時，約半數衛星出現故障，全球范圍內的通訊受到干擾，全球定位系統精度降低。而2003年正值第23活動周的下降年，已進入該活動周的第8個年頭。掐指一算，今年是2016年，我們恰好處在第24活動周第8個年頭。

萬圣節事件期間的X28級耀斑

其次，地磁活動與太陽黑子數的發展特性有明顯的差異，它總是要慢上半拍。一般來說，地磁指數的極值會出現在太陽黑子數極值后一年左右，且呈現出明顯的雙峰結構。這主要是因為在太陽活動下降年，冕洞會頻繁地登上太陽活躍的舞臺，它噴出的高速等離子流會沖擊地球的磁場，造成地磁的擾動。下圖是我們對地磁Ap指數的預測結果，可見在未來的幾個下降年里，地磁活動仍然會比較活躍。

黑糊糊的冕洞

第24活動周Ap指數平滑月均值預測

此外，根據對第22和23太陽活動周的分析，高能電子暴主要發生在太陽活動周下降段，且隨著活動周逐步進入谷年，該事件持續不斷爆發，并沒有因為太陽活動水平的下降而減弱。

高能電子暴，俗稱“衛星殺手”，會造成衛星的深層充電效應，損壞衛星材料，破壞電子器件，嚴重時甚至導致衛星報廢。近十多年來，多顆衛星由于深層充電效應引發衛星故障和失效，造成了巨大的影響。例如，1998年5月19日的高能電子暴造成美國GALAXY-4通訊衛星由于內部充電而失效，造成美國80%的尋呼業務的損失，無數的通訊中斷，并使金融交易陷入混亂。

參照過去兩個活動周，截至目前，本活動周預計還有不到一半的高能電子暴沒有發生。

第22-24活動周高能電子暴發生次數分布圖

深層充電效應

因此，很明顯，在未來的3-4年里，我們當然不可對空間環境掉以輕心，尚需太陽黑子的演化情況，持續地磁暴的發生性，密切高能電子暴的頻繁爆發