21 
 
Spremembe števila geomagnetnih neviht in števila sončnih peg:  
mesečni, desetletni in stoletni naravni cikli 
 
Rudi Čop
1
 
 
Povzetek 
 
Sončni cikli in cikli geomagnetnih neviht, ki vplivajo na življenje na Zemlji, se v zahodni civilizaciji 
le zanimivost iz področja solarne astronomije in geomagnetizma. V veliki meri je za to kriv njen 
nagel razvoj in njena globalizacija v zadnjih petdesetih letih. V prispevku so zato ti cikli predstavljeni 
z namenom da bi jih znali upoštevali tudi v našem vsakdanjem življenju, kot se jih že upošteva v 
civilizacijah, ki so starejše od zahodne.  
 
Ključne besede: mesečni cikel geomagnetnih neviht, cikel sončnih peg, cikel spremembe 
magnetnih polov na Soncu, stoletni cikel ali Gleissbergov cikel 
 
Keywords: the monthly cycle of geomagnetic storms, the cycle of sunspots, the cycle of 
changes of the Sun’s magnetic poles, the hundredth cycle or cycle of Gleissberg 
 
 
Sončne pege 
 
Sončne pege so pred uvedbo teleskopa v astronomijo opazovali s prostim očesom v 
posebnih pogojih, kot v primeru gozdnih požarov ali skozi dim tempeljskih ognjev. 
Najstarejši zapisi o sončnih pegah so iz Kitajske, nastali so v obdobju od leta 28 pred našim 
štetjem do leta 1638. Iz obdobja pred iznajdbo teleskopa obstajajo podobni zapisi še v 
kronikah iz Japonske, Koreje in Rusije (Bray & Loughead, 1964). Prav tako je poznano, da 
je leta 807 arabski astronom Abu Alfadhl Giaafar opazoval sončne pege zaporedno 91 dni 
(Hoyt & Schatten, 1996). 
Verovanje, da je Sonce popoln disk, je v zahodni civilizaciji obstajalo vse do uvedbe 
teleskopa v solarno fiziko leta 1611. Galileo Galilei (1564 1642) in Christopher Scheiner 
(1575 1650) (Galilei & Scheiner, 2010; Piccolino & Wade, 2008) sicer nista bila prva, ki 
sta v prvi polovici 17. stoletja opazovala sončne pege skozi teleskop, sta pa bila prva, ki sta 
jih pripisala spremembam na površini ali v atmosferi Sonca. Scheiner je tudi prvi opazil, da 
sončne pege potujejo tem hitreje, čimbolj blizu so solarnemu ekvatorju (Paternò, 2010). 
Ekvator Sonca se zavrti v 26,2 sideričnih dneh, njegovi poli pa v 36,7 sideričnih dneh 
(latinsko: sidera, zvezda). Rotacija Sonca je torej odvisna od solarne širine, ki se glede na 
opazovalca na Zemlji efektivno zavrti v 27 dneh (Gilman, 1974; Sanderson et al, 2003). 
Cikle sončnih peg, ki v povprečju trajajo 11,06 let, je v prvi polovici 19-tega stoletja odkril 
Heinrich Schwabe (1789–1875) (Arlt, 2011). To je eno od najpomembnejših odkritij v 
sodobni astronomiji. Vse naše sedanje vedenje o delovanju Sonca, ki neposredno vpliva na 
Zemljo in na življenje na njej, izhaja iz tega odkritja. 
Dnevni podatki o številu sončnih peg, ki se zbirajo zadnjih 400 let, so najdaljša zbirka 
dnevnih podatkov v znanosti. Po odkritju ciklov sončnih peg jo je organiziral švicarski 
astronom Rudolf Wolf (1816–1893). V začetku tega desetletja so po 160 letih te podatke 
ponovno pregledali in dopolnili (Clette et al, 2014). Upoštevali so le uspešno preverjene 
podatke ter uskladili število sončnih peg in zapise o številu sončnih grup (Slika 1). V novi 
in revidirani bazi podatkov je izginil izrazit maksimum iz sredine preteklega stoletja. 
                                                 
1
 Zavod Terra Viva, Sv. Peter 115, 6333 Sečovlje 

22 
 
Izkazalo se je tudi, da je bila v zadnjih 250 letih sončna aktivnost zelo stabilna (Sunspot, 
2007; SILSO, 2019). Podatki o številu sončnih peg se uporabljajo v različnih znanstvenih 
disciplinah, med drugim tudi v klimatologiji (The Sun, 2000). V geomagnetizmu so postali 
pomembni po letu 1851, ko je Edvard Sabine (1788-1883) objavil (Sabine, 1852), da se 
pogostnost geomagnetnih neviht spreminja v skladu s cikli sončnih peg (Maunder, 1904). 
Da se število geomagnetnih neviht spreminja ciklično v decimalni periodi, je v istem letu 
objavil tudi Johann von Lamont (1805 1879). V drugi polovici prejšnjega stoletja je bilo še 
ugotovljeno, da je tudi dotok kozmičnih žarkov na Zemljo moduliran s sončnimi cikli 
(Hathaway, 2015). 
   
 
 
 
   
 Slika 1  Povprečno letno število sončnih peg preštetih v letih 1610 1995 (Sunspot, 
2007) in revidirano mesečno število sončnih peg in sončnih grup v letih 1749 2019 
(SILSO, 2019). 
 
   
Pieter Zeeman (1865 1943) je odkril premik valovne dolžine svetlobe v primeru, ko ta 
potuje skozi močno magnetno polje (Zeeman, 1897). George Ellery Hale (1868–1938) je 
leta 1919 z uporabo Zeemanovega efekta in s prilagojenim spektrometrom ugotovil, da so 
sončne pege v bistvu področja z močnim in koncentriranim magnetnim poljem na sončevi 
površini in da Sonce v dveh zaporednih ciklih sončnih peg zamenja tudi usmeritev svojega 
magnetnega polja (Hale & Nicholson, 1925). Sonce je torej ogromna krogla plazme, ki je 
električno prevodna in zelo aktivna, če jo opazujemo v daljšem časovnem obdobju. Joseph 
Larmor (1857–1942) je razložil, da električne toke v Soncu lahko ustvarja samovzbudni 
enopolni električni dinamo (Stern, 2002). Da je električni dinamo tisti, ki ustvarja sončevo 
magnetno polje, je bilo potrjeno v drugi polovici prejšnjega stoletja. Za popolnejše 
razumevanje njegovega delovanja so razvili različne modele (Tobias, 2002; Tiwari, 2017), 
ki ponazarjajo notranje delovanje Sonca. 
 
 
 

23 
 
Sedemindvajset dnevni cikel geomagnetnih neviht 
 
Geomagnetne nevihte so močne in nestalne spremembe zemeljskega magnetnega polja. 
Nastajajo zaradi udarnih valov, nastalih v sončnem vetru ob izbruhih v koroni Sonca CME 
(angl. coronal mass ejections) ali zaradi prehodov Zemlje preko tokovnic sončnega vetra s 
povečano hitrostjo CIR (angl. corotating interaction regions), ki izhajajo iz lukenj v koroni 
Sonca. Pogostnost geomagnetnih neviht je vezana na cikel sončnih peg, največja je v času 
njegovega maksimuma ter v času njegovega pojemanja. Tudi oba izvora geomagnetnih 
neviht sledita temu ciklu. Maksimum izbruhov v koroni Sonca sovpada z maksimumom 
sončnega cikla, maksimum števila lukenj v koroni Sonca pa zaostaja za dva do tri leta za 
njim (Čop, 2017; Obridko et al., 2013). 
   
 
 
 
   
 Slika 2 – Lokalni geomagnetni indeks A za posamezni dan v času 32 
dni od 28. avgusta do 28. septembra 2019. 
 
   
Geomagnetne nevihte se tako kot njihovi izvori delijo na dve skupini: na geomagnetne 
nevihte z nenadnim začetkom (angl. sudden commencement storms) in geomagnetne nevihte 
s postopnim začetkom (angl. gradual commencement storms). Okoli 24 % vseh neviht je 
takih z nenadnim začetkom, močnih in zelo močnih neviht pa je obeh oblik enako število 
(Lakhina & Tsurutani, 2016; Moen, 2004). Prav tako je pogostnost geomagnetnih neviht 
različna v različnih letnih časih. Najpogostejše so ob pomladnem in jesenskem enakonočju. 
Tako v ciklu sončnih peg kot v ciklu geomagnetnih neviht je zaznaven 27 dnevni efektivni 
obrat Sonca (Slika 2). Velik del geomagnetnih neviht se namreč ponavlja v ritmu efektivnega 
obrata Sonca. Zaradi tega so geomagnetne nevihte napovedljive, predvsem tiste z manjšo 
jakostjo, ki jih je preko 80 % vseh (Čop, 2017). 
 
 
Enajstletni cikel sončnih peg 
 
Sonce je center našega planetarnega sistema in vsebuje skoraj vso maso tega sistema. 
Njegova aktivnost se ciklično spreminja. Podatki o dnevnem spreminjanju števila sončnih 
peg so na razpolago od leta 1610 naprej in obsegajo 36 sončnih ciklov. S statistično obdelavo 

24 
 
(Smith, 1999) teh podatkov je dobljena srednja dolžina sončnega cikla 11,06 ± 1,5 let in 
mediana teh vrednosti med 10,7 leti in 11,0 leti. Ti podatki kažejo na utripanje, kar se z 
notranjimi procesi na Soncu ne da razložiti (Solheim, 2013). Zaradi rotacije planetov okoli 
Sonca se masno središče našega  planetarnega sistema stalno premika in s tem tudi položaj 
Sonca nanj. Sonce in planeti delujejo med seboj in si izmenjujejo tako gravitacijske kot tudi 
vztrajnostne impulze. Zaradi tega površina Sonca valovi. Najbolj vplivni so planeti Venera, 
Zemlja, Jupiter in Saturn, ki imajo siderične periode dolge 0,615, 1,00, 11,862, in 29,458 let. 
Siderična perioda je čas, ko planet ponovno pride v isto točko na nebesnem svodu glede na 
zvezde stalnice. 
Rezultati analize dnevnega števila sončnih peg od 1. do 23. sončnega cikla, od leta 1755 
do 2008 [33], s pomočjo spektralne analize MEM (maximum entropy method), vsebujejo tri 
značilne periode: 9,98, 10,9 in 11,86 let (Scafetta, 2014; Wilson, 2013). Analiza MEM je 
ena od oblik analize FFT (fast Fourier transform) za preslikavo iz časovnega v frekvenčni 
prostor (Smith, 1999; Bergland, 1969). Središčna perioda 10,9 let je enaka periodi solarnega 
dinama, krajša stranska perioda 9,98 let pa je blizu spomladanski periodi Jupitra in Saturna. 
Ta se spreminja od 9,5 do 10,5 let in v povprečju znaša 9,93 let. Daljša stranska perioda 
11,86 let je enaka siderični periodi Jupitra. Zato se centralna perioda lahko pripiše solarnemu 
dinamu, na katerega vplivata dva največja zunanja planeta, Jupiter in Saturn, s svojo 
gravitacijo. Dolžino sončnih ciklov je torej mogoče razložiti z nebesno mehaniko. Med seboj 
delujejo tri periode, ki se po dolžini med seboj le malo razlikujejo. 
   
 
 
 
   
 Slika 3  Izrazite periode močnostnega spektra sončnih ciklov 
pridobljene z metodo MSA (mean square amplitude) pri analizi 
mesečnih podatkov o številu sončnih peg v obdobju 1749  2019. 
 
   
Na naboru podatkov o mesečnem številu sončnih peg v obdobju 1749 2019 sem naredil  
spektralno analizo MSA (mean square amplitude). Tudi analiza MSA je ena od oblik analize 
FFT za preslikavo iz časovnega v frekvenčni prostor. Rezultati te analize so predstavljeni na 
sliki (Slika 3), na kateri je dobro vidna centralna perioda 10,82 let, ki pripada osnovnemu 
ciklu sončnih peg, in obe bočni periodi 10,02 in 11,76 let. Perioda 10,02 let je blizu 
spomladanski periodi Jupitra in Saturna, ki v povprečju znaša 9,93 let, perioda 11,76 pa je 

25 
 
blizu siderični periodi Jupitra,  ki znaša 11,86 let. Cikel sizigij (staro grško: suzugos, 
spravljeno skupaj) planetov Jupiter –Venera–Zemlja je povprečno dolg 11,07 let in blizu 
periodi 10,41 let kot tudi 11,27 let. V astronomiji je sizigij čas, ko se trije ali več nebesnih 
teles postavi v približno ravno črto. Tudi spektralna analiza MSA na sicer manjšem naboru 
podatkov, kot pa je bil uporabljan pri spektralni analizi MEM, da informacijo o delovanju 
planetov na solarni magnetni dinamo. 
Periodi 8,46 in 9,33 let pripadata višjima harmonskima frekvencama cikla sončnih peg, 
periodi 54,12 in 67,64 let pa višjima harmonskima frekvencama stoletnega cikla (Slika 3).  
Tudi vse te višje harmonske frekvence se da razložiti s pomočjo nebesne mehanike. 
 
 
Stoletni cikel 
 
Pri spektralni analizi MSA nabora podatkov o mesečnem številu sončnih peg v obdobju 
17492019 se je pojavila tudi stoletna perioda Sonca z dolžino 90,19 let (Slika 3). Ta perioda 
pripada najdaljšemu naravnemu ciklu, ki se ga da še dokazati neposredno iz zapisov o 
dnevnem številu sončnih peg. Prvi je ta cikel opazil Rudolf Wolf v 19. stoletju, njegov obstoj 
pa potrdil Wolfgang Gleissberg (1903 - 1986) v prvi polovici 20. stoletja. Dokazati ga je 
mogoče še s spremembo širine letnic večstoletnih dreves (Kurths, et al., 1993) ter 
spremembo pogostnosti in jakosti polarnih sijev (The Sun, 2000). V kolikor se upošteva 
pogostnost močnih protonskih neviht SPE (solar proton event) v zadnjih štiristo letih, potem 
se izkažejo minimumi v letih 1610, 1710, 1790, 1870 in 1950. Dva od njih sta zelo blizu 
Maunderjevega in Daltonovega minimuma (Slika 2). Poleg rezultatov vsebnosti nitritov v 
ledeniški skorji na Grenlandiji so bili uporabljeni tudi merilni rezultati iz satelitov izmerjeni 
v drugi polovici prejšnjega stoletja (McCracken et al., 2001). 
Za boljše prepoznavanje lastnosti stoletnega cikla sončnih peg sami obstoječi zapisi o 
spremembi števila sončnih peg v preteklih štiristo letih ne zadostujejo. Za rekonstrukcijo več 
tisočletne spremembe sevanja Sonca se uporablja analiza radioaktivnih izotopov berilija 
10
B 
in ogljika 
14
C (cosmogenic isotopes), s katero se ugotavlja sprememba sipanja kozmičnih 
žarkov (Usoskin & Mursula, 2008), in paleomagnetne analize, s katerimi se ugotavljajo 
spremembe jakosti zemeljskega magnetnega polja (Ma, 2009; Peristykh & Damon, 2003). 
Na osnovi tako pridobljenih podatkov je bilo ugotovljeno, da je dolžina stoletnega cikla med 
60 in 150 leti in da torej ni izrazito ciklične narave. Moduliran naj bi bil z daljšim okoli 200 
letnim ciklom De Vries / Suess, ki se imenuje po dveh najvidnejših razvijalcih datiranja s 
pomočjo analize radioaktivnega ogljika. 200 letni sončni cikel v največji meri vpliva na 
spremembo klime na Zemlji (Lüdecke et al., 2015) in se ga da zaznati v lesu iz arheoloških 
najdišč (De Vriesov efekt) in v ogljikovem dioksidu, ki  je nastal ob izgorevanju nafte po 
začetku industrijske revolucije (Suessov efekt). 
 
 
Zaključek 
 
Zbirke podatkov o delovanju Sonca in njegovem vplivu na Zemljo nastajajo daljše 
časovno obdobje, ki se ga ne da ponoviti. Teze in teorije, ki izhajajo iz rezultatov teh obdelav, 
so zato pridobljene na induktivni način (Glaser & Strauss, 1967; Pranskuniene, 2017). 
Razvoj primernih orodij in novih idej na področju delovanja Sonca in njegovega vpliva je 
vezan na čas vsaj dveh generacij (Cliver, 1994). Ta razvoj dodatno upočasnjuje še počasno 
širjenje tega znanja. 
Sonce je izvor energije, ki doteka na Zemljo in omogoča življenje na njej, ki se razvija v 
zgornji površinski plasti našega planeta v gravitacijskem in magnetnem polju. Mehanizmi 

26 
 
vpliva Sonca na Zemljo so mnogoteri in med seboj prepleteni. Vsekakor pa Sonce magnetno 
vpliva na biosfero v obliki resonančnih pojavov in ne v absolutnih vrednostih. 
Ko se je točnejša meritev časa s pomočjo atomskih ur v zadnjem desetletju prejšnjega 
stoletja prenesla iz eksperimentalne fizike tudi v vsakdanjo uporabo, in to na področje 
računalništva, telekomunikacije, navigacije in mobilne telefonije, so pomembne postale 
nanosekunde (10
-9
 s) in krajše časovne enote. Daljša časovna obdobja so v zahodni 
civilizaciji izgubila svoj življenjski pomen. Prav tako se v njej poskuša preseči tudi 
človekovo biološko uro, na katero vpliva predvsem sprememba svetlobe in temperatura 
(Dunlap & Loros, 2017), torej Sonce. 
 
 
Literatura 
 
Arlt, R. (2011). The sunspot observations by Samuel Heinrich Schwabe. Astronomische 
Nachrichten, 332, 805 814.  
Bergland, G. D. (1969). A guided tour of the fast Fourier transform. IEEE Spectrum, 6, 41 52.  
Bray, R. J. Loughead, R. E. (1964). Sunspots. The international astrophysical series. Volume seven. 
London: Chapman and Hall. 
Clette, F. Svalgaard, L. Vaquero, M. J. Cliver, W. E. (2014). Revisiting the Sunspot Number. A 400-
Year Perspective on the Solar Cycle. Space Science Reviews, 186, 35–103.  
Cliver, W. E. (1994). Solar activity and geomagnetic storms: The first 40 years. Eos, Transactions 
American Geophysical Union, 75 (49), 569-575. 
Čop, R. (2017). Geomagnetne nevihte ob koncu cikla sončnih peg. Zbornik del: Raziskave s področja 
geodezije in geofizike 2016. Ljubljana: Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, 69 80. 
Dunlap, C. J. Loros, J. J. (2017). Making time: conservation of biological clocks from fungi to 
animals. Microbiol Spectrum, 5 (3), 1 32. 
Galilei, G. Scheiner, C. (2010). On Sunspots. Translated & introduced by Eileen Reeves and Albert 
Van Helden. Chicago; London: The University of Chicago. 
Gilman, A. P. (1974). Solar rotation. Annual review of astronomy and astrophysics, 12, 47 70.  
Glaser, G. B. Strauss, L. A. (1967). The Discovery of Grounded Theory. Strategies for Qualitative 
Research. New Brunswick (US); London (UK): AldineTransaction. 
Hale, G. Nicholson, B. S. (1925). The law of sun-spot polarity. Astrophysical Journal, 62, 270-300. 
Hathaway, H. D. (2015). The Solar Cycle. Moffett Field (CA, US): NASA Ames Research Center.  
Hoyt, V. D. Schatten, H. K. (1996). The Role of the Sun in Climate Change. New York (NY, US): 
Oxford University, 1996. 
Kurths, J. Spiering, Ch. Mouller-Stoll, W. Striegler, U. (1993). Search for solar periodicities in 
Miocene tree ring widths. Terra Nova, 5, 359 363.  
Lakhina, S. G. Tsurutani, T. B. (2016). Geomagnetic storms: historical perspective to modern 
view. Geoscience Leters, 3 (5).  
Lüdecke, -J. H. Weiss, O. C. Hempelmann, A. (2015). Paleoclimate forcing by the solar De 
Vries/Suess cycle. Climate of the Past Discussions, 11, 279–305.  
Ma, L. H. (2009). Gleissberg cycle of solar activity over the last 7000 years. New Astronomy, 14 
(1), 1–3.  
Maunder, E. W. (1904). Note on the distribution of sun-spots in heliographic latitude, 1874-1902. 
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 64, 747 761.  
McCracken, K. G. Dreschhoff, G. A. M. Smart, D. F. Shea, M. A. (2001). Solar cosmic ray events 
for the period 1561-1994. Journal of Geophysical Research, 106 (A10), 21,599 21,609.  
Moen, I. J. (2004). Chapter 2: The Earth’s Permanent Magnetic Field. Oslo (Norway): University of 
Oslo.  
Obridko, V. N. Kanonidi, Kh. D. Mitrofanova, T. A. Shelting, B. D. (2013). Solar Activity and 
Geomagnetic Disturbances. Geomagnetism and Aeronomy, 53 (2), 147–156.  
Paternò, L. (2010). The solar differential rotation: a historical view. Astrophysic Space Science, 328, 
269–277. 

27 
 
Peristykh, N. A. Damon, E. P. (2003). Persistence of the Gleissberg 88 ‐year solar cycle over the last 
∼12,000 years: Evidence from cosmogenic isotopes. Journal of Geophysical Research, 108 (A1), 
1003.  
Piccolino, M. Wade, J. N. (2008). Galileo's eye: A new vision of the senses in the work of Galileo 
Galilei. Perception, 37, 1312 1340. 
Pranskuniene, R. (2017). Grounded Theory Methodology in the Context of Social Innovations for 
Rural Development Research. Proceedings of the 8th International Scientific Conference Rural 
Development 2017, 1273 1279. Edited by prof. Asta Raupelienė.  
Sabine, E. (1852). On Periodical Laws Discoverable in the Mean Effects of the Larger Magnetic 
Disturbances. No. II. Phil. Trans. R. Soc. Lond. 142, 103 124. 
Sanderson, T. R. Appourchaux, T. Hoeksema, J. T. Harvey, K. L. (2003). Observations of the Sun’s 
magnetic field during the recent solar maximum. Journal of Geophysical Research, 108 (A1), 
1035.  
Scafetta, N. (2014). The complex planetary synchronization structure of the solar system. Pattern 
Recognition in Physics, 2, 1–19.  
Smith, W. S. (1999). Statistics, Probability and Noise. Chapter 2. The Scientist and Engineer's guide 
to Digital Signal Processing. Second Edition. San Diego (CA, US): Catifornia Technical.  
Solheim, -E. J. (2013). The sunspot cycle length – modulated by planets? Pattern Recognition in 
Physics, 1, 159–164.  
SILSO  Sunspot Index and Long-term Solar Observations. Sunspot Number. (2019). Brussels 
(Belgium): Royal Observatory of Belgium. 
http://www.sidc.be/silso/datafiles (23.8.2019) 
Stern, P. D. (2002). A Millennium of Geomagnetism. Reviews of Geophysics, 40 (3), B1 B30.  
Sunspot Numbers; International Sunspot Number. (2007). National Geophysical data Center 
(NGDC); National Oceanic and Atmospheric Administrarion (NOAA) Satallite and Information 
Service; Solar Data Service. 
http://www.ngdc.noaa.gov/stp/SOLAR/ftpsunspotnumber.html (30.10.2007) 
The Sun and Climate. (2000). USGS Fact Sheet FS-095-00. Reston (VI; US): U.S. Department of 
the Interior, U.S. Geological Survey. 
Tiwari, R. B. Kumar, M. (2017). An Insight into the Solar Dynamo Theory. International Annales of 
Science, 3 (1), 27 36.  
Tobias, S. M. (2002). The solar dynamo. Philosophical Transactions of the Royal Society A, 360, 
27412756.  
Usoskin, G. I. Mursula, K. (2008). Long-term solar cycle evolution: Review of recent developments. 
Solar Physics, 218, 319–343.  
Wilson, I. R. G. (2013). The Venus–Earth–Jupiter spin–orbit coupling model. Pattern Recognition 
in Physics, 1, 147–158.  
Zeeman, P. (1897). On the Influence of Magnetism on the Nature of the Light Emitted by a 
Substance. Astrophysical Journal, 5, 332 347.