图1 NOAA空间天气预报中心发布的太阳周期黑子数进展
2020年9月15日，由NOAA和NASA共同主持的25个太阳周期预报小组发布，我们现在已经进入第25个太阳周期中，预计2025年达到太阳活动峰值。第24个太阳周期和第25个太阳周期之间的太阳最小值，即太阳最不活跃的时期，发生在2019年12月， 13个月平滑的黑子数降至1.8。
图2 太阳最不活跃期间的太阳活动最小值，2019年12月15日GOES-East上的太阳紫外线成像仪观测到。
过去的8个月，太阳活动稳步增长，表明了我们已经转入第25个太阳周期中。预计25太阳周期是个相当弱的周期，同24太阳周期一样的强度。预计2025年7月将达到太阳最高峰，最高峰将达到115个太阳黑子。预报小组主席、NOAA空间天气预报中心的太阳物理学家Doug Biesecker博士声明，太阳活动上升的速度是太阳周期强度的指标，尽管今年我们已经看到了太阳黑子活动在稳步增长，但进展很慢。
另外，预报小组充满信心：第25个太阳周期将打破过去四个太阳周期中太阳活动减弱的趋势。预报小组主席、空间系统研究公司的太阳物理学家Lisa Upton博士预计：从21太阳周期到24太阳周期中看到的太阳周期幅度衰减将结束，没有任何迹象表明我们正在接近太阳活动的孟德尔型极小值。
NASA（美国国家航空航天局）和NOAA（国家海洋和大气管理局）组成的国际专家小组“第25个太阳周期预测小组”2020年9月15日宣布，太阳极小值出现在2019年12月，这标志着新一轮太阳周期的开启，直至2025年7月达到下一个极大值。
2020年8月25-9月23日连续30天没有太阳黑子，9月24日首现9月太阳黑子，9月25-10月9日没有太阳黑子，在没有太阳黑子期间全球疫情又再度爆发。
10月10，11日同时出現两个新太阳黑子群，12日，13日一个黑子群。14日无。15日新出現一个太阳黑子群。从11月6日开始太阳黑子就有两个黑子群，黑子相对数6日30个， 7日35个 ，8日37个并有日冕物质抛射（CME）。相对数正逐建增多。
第25个太阳活动周期已经来了！科学家们证实，太阳正式进入新的太阳天气周期已有9个月，它很可能与2008年至2019年的活动周期非常相似。
科学家预测，太阳的新活跃期，即第25个太阳活动周期，将在2025年达到顶峰，但总体上是一个不那么活跃的周期，与12月结束的第24个太阳活动周期非常相似。太阳的天气以11年为一个活动周期，这是一个需要预测的重要现象，因为它的突然变化会影响生命和地球周围，有时还会带来毁灭性的后果。
在周二的媒体活动中，来自美国国家航空航天局（NASA）和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的专家们探讨了他们对新的太阳周期的分析和预测，以及即将到来的太空天气将如何影响我们在地球上的生活和技术，以及太空中的宇航员。
由NASA和NOAA联合赞助的国际专家小组第25个太阳周期预测小组(Solar Cycle 25 Prediction Panel)宣布，太阳极小期发生在2019年12月，标志着一个新的太阳周期的开始。因为我们的太阳变化无常，所需需要在进入这一时期几个月之后才能确定。科学家们利用太阳黑子来跟踪太阳周期的进程；太阳上的暗斑与太阳活动有关，通常是巨大爆炸(如太阳耀斑或日冕物质抛射)的起源，这些爆炸会将光、能量和太阳物质喷射到太空中。
“当我们摆脱太阳极小期，接近第25个周期的太阳最大期时，记住太阳活动从未停止是很重要的；它会随着钟摆的摆动而改变形态。”NASA华盛顿总部太阳物理部门的太阳科学家Lika Guhathakurta说。
NASA、NOAA、联邦应急管理局以及其他联邦机构和部门共同制定了《国家太空天气战略和行动计划》，以加强太空天气的准备工作，保护国家免受太空天气危害。NOAA提供太空天气预报和卫星，以实时监测太空天气；NASA属于研究机构，帮助提高对近地空间的理解，并最终提高预测模型。
太空天气预报对支持阿耳特弥斯计划、航天器和宇航员也至关重要。作为其阿尔特弥斯项目的一部分，NASA正在努力在未来几年将宇航员送回月球，人类将在2024年登上月球，这将是50年来人类首次登上月球，也就是太阳活动周期预计达到峰值的前一年。这意味着NASA需要足够多的关于太阳活动的信息来确信它不会将宇航员送入危险的境地。
测量空间环境是了解和减少宇航员暴露于空间辐射的第一步。科学家们正在研究预测模型，以便有一天能像气象学家预测地球上的天气一样预测太空天气。
“在太阳活动极小期，太阳活动并没有结束，它只是改变了形式。” Guhathakurta在新闻发布会上说。“例如，银河系的宇宙射线在太空环境中处于空前的高度，这对太空探索、太空旅游和航空工业有着各种各样的影响。”
更安静的太阳对太空垃圾有着潜在影响，在更活跃的太阳周期时，太空垃圾会被送入地球大气层烧掉。Biesecker说:“不幸的是，一个小的太阳周期意味着我们不能清除大量的轨道碎片，而一个活跃的太阳周期则可以处理这些碎片。”
“没有坏天气，只是准备工作做得不好。”位于NASA总部的人类探索和运行任务理事会首席科学家杰克·布莱彻(Jake Bleacher)说。“太空天气就是这样，我们的工作就是做好准备。”
了解太阳的周期是准备工作的一部分。为了确定一个新的太阳活动周期的开始，预测小组参考了世界太阳黑子指数和长期太阳观测数据中心每月的太阳黑子数据，该数据中心位于布鲁塞尔的比利时皇家天文台，跟踪太阳黑子并确定太阳活动周期的高低。
“我们详细记录了几个小太阳黑子，它们标志着新周期的开始和上升。”该中心主任弗雷德里克·克利特(Frederic Clette)说，他也是预测小组成员之一。“这些是未来剧烈太阳活动的小型预告。只有通过跟踪几个月的总趋势，我们才能确定两个周期之间的临界点。”
随着太阳活动极小期的到来，科学家们预计太阳活动将在2025年7月达到预计的活动最大期。NOAA旗下太空天气预测中心(SWPC)的小组联合主席、太阳物理学家Doug Biesecker说，预计第25个太阳活动周期将与上一个太阳活动周期一样强烈，上一次的太阳活动周期低于平均水平，但并非没有风险。
“2025年7月，第25个太阳活动周期的太阳黑子数量将达到115的峰值。特别活跃的太阳活动周期通常会出现太阳黑子数量超过200的峰值。”
“虽然这是一个低于平均水平的太阳周期，并不意味着不存在极端太空天气的风险。” Biesecker说，“太阳对我们日常生活的影响是真实存在的。SWPC一年365天24小时配备人手，是因为太阳总是能够给我们一些预测。”
位于马里兰州银泉的NOAA卫星和信息服务项目、计划和分析办公室主任Elsayed Talaat描述了美国最近在太空气象行动计划上的进展, 以及未来的发展，包括NOAA的Space Weather Follow-On L-1观测站，将在第25个太阳活动周期预测峰值前于2024年发生。
Talaat说:“就像美国国家海洋和大气管理局的国家气象局让我们作好天气预报一样，我们正在努力作好太空天气预报。”“这是一个包括24个政府机构的努力，它已经将太空天气从研究角度转变为操作知识。”
太阳黑子是太阳表面一些温度偏低的区域，显现出来较暗的图样，同时也是磁场集中的地方，一个中等大小的太阳黑子和地球差不多大，最大的直径可达20万公里，太阳黑子的多少与太阳活动情况密切相关，早在1848年，天文学家沃尔夫根据前人的记录发现太阳黑子出现的周期规律，平均为11年。
天文学上规定，太阳黑子周期数从1755年开始数起，比如2008年到2019年就是第24个太阳活动周期；需要注意的是，太阳黑子的平均周期（11年）只是反应整体上的一个规律，实际周期和太阳活动有关，有时候周期可能长达13年，有时候又缩减为9年
如果我们记录太阳黑子在每年当中的缺席天数，就可以得到下面数据（截止2019年12月28日）：
可以看到，在2019年内已经有288天没有出现太阳黑子，在太阳黑子缺席的历史上，属于第二长的时段，排第一的是1913年，太阳黑子缺席天数高达311天。
太阳活动对地球的影响非常大，在太阳活动频繁的时候，此时太阳黑子也会成群出现，并对地球磁场产生影响，甚至出现磁暴，使得指南针失效，甚至会干扰到鸟类的方向识别，无线电通讯也将受到影响。
在2012年，日本科学家发布了一条数据，说太阳黑子在太阳南北半球出现异常，可能会引发太阳磁极的颠倒，由于太阳磁极颠倒和地球历史上的冰河期有关，所以有说法称地球将进入小冰河期。
在2019年12月25日，天文观测发现两个太阳黑子，其中一个南半球的太阳黑子，磁场极性和旧的第24周期太阳黑子完全相反，说明这是一个全新周期的太阳黑子，太阳正在逐渐进入第25个太阳黑子周期。
新太阳黑子的出现，说明太阳活动的最小值不会一直持续下去，在接下来的几年内，太阳活动将逐渐增强，预计2025年7月的时候达到最大值，并预测新周期太阳黑子的平均强度与第24周期相似。
近年来，气候问题一直是科学家们担心的问题，冰河期意味着全球平均气温降低，实际上，地球表面的平均温度是在逐年上升的，很大可能就是温室效应导致的全球变暖。
在我身边一个直观的感受，就是小时候的冬天能见到厚厚的积雪（南方），让我们玩得不亦乐乎，可是近几年的冬天已经很难见到积雪了，哪怕下一场雪也很薄，然后雪很快就会化掉。
在过去几年里，我们的恒星一直都很“困倦”，几乎每有出现太阳黑子，没有明亮的耀斑，也没有从它的表面发射出大量的磁化等离子体。这段平静的时期被称为太阳活动周期中的极小期，但情况已经开始变化了——现在，太阳已经进入第25个太阳周期，开始逐渐醒来，变得“精神抖擞”。
太阳活动周期，是太阳黑子数及其他现象的准周期变化，大约11年为一个周期。这个概念是由天文学家鲁道夫沃尔夫提出的，他将太阳黑子数从一个极小到另一个极小之间的事件定为一个周期，并将1755年之1766年的周期定为第一个太阳活动周。经过推算，2008年就是第24个周期，而现在，我们正处于第25个周期的起点。
科学家最近宣布，太阳已经正式进入了一个新的周期，这是自从我们有足够的数据可靠地识别它们以来的第25个周期（而不是靠简单的年份推算）。虽然我们可以预计未来几年的太空天气（太空天气是在地球周围的太空环境条件改变的观念）会变得更加令人兴奋，预计太阳黑子活动将在2025年达到峰值，但科学家们一致认为，下一个周期将与上一个周期非常相似，两者的强度都普遍弱于平均太阳周期。
“虽然在太阳活动高峰期，中小规模的太阳风暴更有可能发生，”欧空局空间气象办公室主任朱哈佩卡伦塔马（Juha-Pekka Luntama）解释说，“重要的是，个别大型太阳活动、巨大耀斑和日冕物质抛射，都可能在任何时候发生，这些超强太阳风暴会独立于我们在太阳周期中预测的位置。”
如果这样的太阳风暴撞击地球，它们会在我们的磁层中产生地磁暴。虽然对极光猎人来说是个好消息，但这些风暴会破坏甚至破坏地球上的电网、轨道上的卫星以及它们提供的重要服务。
重复但不可预测
就像你在学校用过的条形磁铁一样，太阳的磁场有南北两极，磁场线延伸到恒星本身之外，最后回归两极地区。这些磁极有一种神秘的翻转位置的趋势，北变南，南变北，周期平均持续11年左右。磁场翻转发生在每个太阳周期的峰值，太阳活动最活跃的时候。在翻转之后，太阳活动的强度在极小期减缓，直到新的周期开始。
科学家们研究太阳已经有几个世纪了，但是这个磁场翻转的确切机制仍然是一个科学争论和理论的话题。欧空局太阳轨道飞行器任务的关键问题之一，是了解是什么驱动了太阳周期，通过观察极地地区，我们希望了解更多关于驱动太阳活动的磁场是如何产生的。
太阳黑子是一个有用的工具，可以用来确定太阳在其周期中的位置。太阳表面的临时黑点是具有强烈磁场活动的斑块，温度比周围的物质略低，因此比周围的区域暗。这些瞬变点与太阳活动直接相关，因为大多数太阳耀斑和日冕物质抛射源于太阳黑子群，也被称为“活动区”。
活动区、耀斑和喷发确实遵循一般的太阳黑子周期，这意味着太阳活动最高峰期间活动较多，太阳活动极小期活动较少。然而，从统计上看，大耀斑和日冕物质抛射在任何时刻都有可能发生，这与周期的强度无关。所以，我们必须时刻为“坏”的太空天气做好准备。
第25个太阳活动周期
第24个太阳活动周期被确定在2019年12月结束，当时这个周期的太阳黑子平均数达到最小值，新周期的第一个太阳黑子开始出现。当太阳表面中纬度出现的新黑子的磁极性与前一个太阳黑子的磁极性相反时，天文学家们就认为新的太阳周期开始了。但由于太阳黑子的数量每天都在变化，科学家们使用滚动平均值，这意味着需要几个月的时间才能使活动的清晰模式变得清晰。
预测太阳在一个周期的峰值会有多活跃是一个众所周知的困难的任务。就像地球上的天气一样，长期的太空天气很难预测，尽管我们知道有一般的季节行为。
尽管对第25个太阳活动周期的共识是它将与上一次相似，但这一预测的不确定性高于大多数，因为这个新的周期发生在太阳活动峰值普遍下降之后。在这一阶段，下一个太阳活动周期可能继续朝着活动性弱于平均水平的周期的下降趋势发展，或者它可能标志着一系列更活跃周期的开始。
对地球的影响
随着太阳活动的增强，太阳将向太阳系释放更多的高能粒子辐射和物质。从我们在地球上的位置来看，太阳的第三颗岩石行星，任何直接的撞击都会对我们的磁场产生影响——但地球大气层会保护我们免受太阳爆发产生的地磁风暴的影响。
但这些太阳风暴仍然有可能给现代技术系统带来严重问题，扰乱或破坏太空中的卫星，以及依赖卫星的导航和电信等众多服务。地磁风暴还可能导致电网和无线电通信中断，也会对太空中的宇航员造成辐射危害，甚至会给未来执行月球或火星任务的宇航员提供潜在有害剂量的辐射。
虽然它们无法被阻止，但对即将到来的太阳风暴的预先警告将给卫星、电网和电信系统的运营商以及太空探险者提供采取保护措施的时间。
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