太阳活动周的发现史( 二 ) 本文转自：北京邮电大学出版

经过几年仔细观测和精心的资料整理，沃尔夫发现太阳黑子数的平均变化周期为11.1年。观测到的最短黑子周期为9年，最长黑子周期为14年。到1 852年，他还发现地磁活动和极光与太阳活动有关。沃尔夫提出将太阳黑子数从一个极小到另一个极小之间的时间定为一个周期，并将1755年至1 766年的周期定为第一个太阳活动周。
长期积累的黑子观测资料显示，太阳黑子活动的强弱存在周期变化，周期短则9年，长则1 3.6年，平均为1 1年。在开始的几年时间里，黑子不断产生，活动越来越加剧，黑子数达到极大的年份称为太阳活动峰年；在随后的几年中，黑子活动逐渐减弱，黑子变少，黑子极少的年份就称为太阳活动谷年。国际天文学界规定，以1 755年作为太阳黑子周期的开元年，从1755年3月到1 766年为第一个太阳周期。一个太阳活动周期开始和结束的标准是：每月太阳黑子相对数的平滑值达到极小值。从1 766年以后，按11年周期排列序号。
从2008年开始，太阳进入第24活动周，专家预测，今年或明年将是第24活动周的太阳活动峰年。在峰年这段时问，除了黑子群在日面上的数量增多，太阳黑子相对数R增加外，其纬度分布也会从活动周开始时的位置向低纬度迁移。此外，太阳的各种活动也会在太阳峰年期随着黑子数的增加而发生相应的变化，并经常有太阳耀斑爆发等现象出现，这会对地球产生较大的影响。
在19世纪中期的时候，英国天文爱好者卡林顿（R.C.Carrington）致力于太阳黑子的观测。卡林顿追踪太阳黑子在整个为期11年的活动周期内的变化，发现不仅黑子的数量产生变化，而且黑子分布的位置也会向太阳的赤道移动。
同一时间，与卡林顿一样进行太阳周期规律研究的还有德国天文学家斯波勒（Gustav Spoerer）。经过长期观测，斯波勒发现在新的太阳活动周开始时，黑子群出现的位置分别在太阳南北半球纬度30°至45°附近，随着太阳活动周的进展，黑子群出现的纬度位置逐渐向赤道靠近。在太阳活动极大年附近，黑子群一般出现在15°附近。在太阳活动周的末尾，黑子群一般出现在8°附近。在每个太阳活动周即将结束时，新周期的黑子群已经开始在高纬度出现，旧太阳活动周的黑子群仍在低纬度出现。新周期和旧周期黑子群同时出现的局面大约可持续一年左右的时间。太阳黑子出现纬度的位置随太阳活动周发展而变化的规律，称为斯波勒定律。
太阳黑子有很强的磁场，一般来说，一个太阳黑子群中有两个主要黑子，它们的磁极性相反。在同一个半球，各个黑子群的南北极性分布状况是相同的。例如第22太阳周，北半球黑子群的先导黑子一般为南极，后随黑子为北极，即成对的黑子沿东西排列，分别为南极与北极，南半球相反。太阳南北两个半球，偶极黑子的极性秩序相反，在下一个黑子周，这种关系会颠倒。因此，一个完整的太阳磁活动周期是22年，称为磁活动周。
由于研究活动周用黑子数的月平均平滑值，并且黑子数的未来变化也很复杂而难以推测，前一活动周结束和后一活动周开始的划界不是很清楚的，常有几个月的重叠，在反常情况下甚至有1年～2年的重叠。第23到第24活动周的转变就是这样的反常情况，在2008年1月看到在日面北半球中纬新出现的黑子群的磁极性变了，因而认为第24活动周开始了。然而，从黑子数来说，直到2009年8月才达到了极小。
太阳活动的超长周期
太阳活动除了明显存在的约11年周期外，是否还存在其它更长的周期，一直是许多学者探讨的课题。早在1862年，沃尔夫根据当时可供利用的黑子记录，就曾指出太阳活动可能存在由7个太阳活动周组成的78年周期。从黑子11年周期变化曲线上可以直观看出，一般在连续3、4个11年高峰后便接连3、4个11年低峰，总共持续的年数近于一个世纪，这一时间段也被称为世纪周期。