黑子羣

黑子羣按它的磁場極性分單極羣﹑雙極羣和複雜極性羣﹐其中以雙極羣為常見。雙極羣中前導黑子的極性一般與後隨黑子相反。北半球的前導黑子極性幾乎相同﹐並與南半球的前導黑子的極性相反。在先後的兩個太陽活動週中﹐前周黑子羣的前導黑子和後隨黑子的極性分佈與後周的又完全相反。黑子羣中異極性黑子的連線稱為磁軸﹐在大多數情況下﹐磁軸對太陽赤道的傾角小於30°。

黑子羣很少顯著偏離上述一般情況﹐但一旦發生﹐太陽活動就會激烈起來。因此可以從中尋求太陽活動預報的有效判據。黑子羣出現之前﹐在光球上往往先見光斑﹔在色球上往往先見譜斑發展或增亮﹔譜斑區先出現局部磁場﹔用高分辨率望遠鏡觀測﹐往往先見到一些微黑子。另外﹐暗條(日珥)﹑日冕凝聚區﹑耀斑以及一系列太陽活動現象大都發生在黑子羣上空。所以﹐黑子羣是太陽活動中的重要組成部分﹐是太陽活動的基本跡象。

對黑子羣分類﹐現用的有三種黑子型分類法﹕蘇黎世黑子分類法﹔麥金託什黑子分類法﹐又稱修訂了的黑子分類法﹔磁分類法。這三種黑子分類法如下﹕

蘇黎世黑子分類法 是瑞士蘇黎世天文台瓦爾德邁爾在1938年提出的。他按黑子羣發展過程將其分為九個類型﹐用大寫拉丁字母表示﹕

A──無半影的黑子或單極小黑子羣。

B──無半影的雙極黑子羣。

C──類似B的雙極羣﹐但其中有一個主要黑子有半影。

D──雙極羣﹐兩個主要黑子都有半影﹐其中有一個黑子是簡單結構。東西方向延伸小於10°。

E──大的雙極羣﹐結構複雜﹐兩個主要黑子都有半影﹐且其間有些小黑子。東西方向延伸不小於10°。

F──很大的雙極羣或很複雜的黑子羣﹐東西方向延伸不小於15°。

G──大的雙極羣﹐只有幾個較大的黑子﹐而沒有小黑子﹐東西延伸不小於10°。

H──有半影的單極黑子或黑子羣﹐有時也具有複雜結構﹐直徑大於25°。

J──有半影的單極黑子或黑子羣﹐直徑小於25°。

麥金託什黑子分類法 是美國麥金託什提出的。美國《太陽地球物理資料》月刊近十年來關於黑子羣的記載一直採用這種分類法。它用並列三個字母分別表示黑子羣三種特徵﹕第一個大寫字母表示黑子羣的類型﹐採用蘇黎世黑子分類法的分類﹐但作了一些修改﹐把原先的九類改分為七類﹐即A﹑B﹑C﹑D﹑E﹑F﹑H。第二個大寫字母表示黑子羣內最大黑子的半影情況﹐分為六類﹐即X﹑R﹑S﹑A﹑H﹑K。第三個字母表示黑子羣緊密度或相對的黑子分佈﹐分為四類﹕x﹑o﹑i﹑c

磁分類法 現在普遍使用的美國海耳天文台的分類法﹐是海耳等人於1919年根據幾千個黑子羣每個測點的極性測量提出的。這種分類法把黑子羣分為α(單極)﹑β(雙極)﹑γ(複雜極性)三類﹐或用字母A﹑B﹑r表示。再按黑子極性是對應於本太陽活動周所在半球的前導黑子還是對應於後隨黑子﹐用字母p﹑f表示﹐或用字母P﹑F表示。

AP或αp──單極羣﹐極性為本活動周所在半球的前導黑子的極性。

AF或αf ──單極羣﹐極性為本活動周所在半球的後隨黑子的極性。

BP或βp──雙極羣﹐前導黑子的極性佔優勢。

B或β──雙極羣﹐前導和後隨黑子的極性幾乎相等。

BF或βf──雙極羣﹐後隨黑子的極性佔優勢。

Br或βγ──具有一般B型特徵的雙極羣﹐但其中有一個或幾個小黑子極性顛倒。

r或γ──極性混雜的複雜羣。

D或δ──在同一半影內有彼此相距2°以內的異極性的黑子羣。此型是在六十年代初提出。

1858年卡林頓對太陽黑子羣的觀測資料進行統計，發現黑子羣的平均日面緯度分佈隨黑子週期位相有規律性的變化。1894年斯玻勒對大量的黑子觀測資料作了統計，進一步證實黑子在日面緯度上的分佈有如下規律：幾乎所有的黑子都分佈在日面緯度±45°的範圍內,不過在赤道兩旁±8°的範圍內則很少出現；絕大多數黑子都出現在赤道兩旁且平行於赤道的幅寬為15°～20°的區域。在每個黑子週期開始時，黑子一般都出現在緯度±30°附近;在黑子週期中黑子數極大的年份,黑子則出現在緯度約±15°處；而在黑子羣週期結束時，在赤道附近的黑子又都消失；在前一個週期的黑子羣尚未完全消失時，後一個週期的黑子羣便又開始在緯度±30°附近出現。黑子羣在日面緯度的分佈規律常稱為斯玻勒定律。