APAO 2014, Практически тур, Групи α и β — Задача 7. Солнечная активность

X Азиатско-Тихоокеанская астрономическая олимпиада. Практический тур. Group αβ · 24 ноември 2014 г.

Напоминание

Напоминание. Тексты в решениях не допускается (ни на каком языке). Все решения должны содержать только рисунки, графики, формулы, численные значения и стандартные международные астрономические символы (такие как ♎, $\alpha$ UMa, M31, $5^{\mathrm{m}}$). Жюри практического тура не будет учитывать какие-либо тексты (на любом языке) в решении.

Ответы «Да-Yes» или «Нет-No» должны быть написаны по-русски или по-английски.

Условие

По строгому определению, солнечная постоянная “$A_0$” – это мощность излучения спокойного (нулевая активность) Солнца, падающего на квадратный метр поверхности, расположенной перпендикулярно падающим лучам вне атмосферы на расстоянии 1 а.е. от Солнца, $A_0 = 1366{,}4$ Вт/м$^2$. В более широком смысле под «солнечной постоянной» “$A$” понимают данную величину с поправками на реальное расстояние от Земли до Солнца и солнечную активность.

Иркутские астрономы отслеживают уровень солнечной активности, наблюдая солнечные пятна и выражая их число с помощью безразмерного индекса «число Вольфа» $W$. Среднемесячные значения $W$ для 2010 и 2013 годов (соответственно вблизи минимума и максимума цикла солнечной активности) приведены в Таблице 2 (Например, для января 2010 года $W = 14{,}3$).

Астрономы Космического центра им. Джонсона (штат Алабама, США) установили эмпирическую зависимость, связывающую индекс $W$ и суммарную площадь солнечных пятен на диске светила, выраженную в миллионных долях площади солнечной полусферы:

Наблюдения показывают, что общая площадь ярких факелов на Солнце примерно в 15 раз превышает общую площадь темных пятен, причём яркость факелов в среднем на 13 % выше уровня фона, а яркость пятен в среднем на 70 % меньше уровня фона.

7.1. Постройте график зависимости от месяца года величины поправки (“$\Delta A$”) солнечной постоянной, вызванной вариациями расстояния от Земли до Солнца. При построении выберите подходящий масштаб, в котором данная зависимость наглядно видна. Эфемериды Солнца за прошлый год приведены в отдельной Таблице 1.

7.2. Постройте (также выбрав подходящий масштаб) график зависимости от месяца года величины поправки “$\Delta A$”, вызванной солнечной активностью.

7.3. Постройте график зависимости величины поправки “$\Delta A$” от числа Вольфа, отметьте на графике реальные среднемесячные числа Вольфа 2010 и 2013 годов.

7.4. Оцените, во сколько раз больше (или меньше) влияет солнечная активность на солнечную постоянную по сравнению с влиянием эксцентричности земной орбиты.

7.5. Вычислите среднегодовое значение солнечной постоянной за 2010 и 2013 годы (“$A_{2010}$” и “$A_{2013}$” соответственно).

Решение

---

Оригинал в Архива: pract.pdf