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太阳活动

更新时间:2024-06-15点击次数:

太阳活动

时间: 2014-12-06 16:20:22 来源:陕西威瑞仪器仪表有限公司
太阳各个部分中发生的一系列物理过程的总称。
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  • • 概念
  • • 影响

概念

【太阳活动】(solar activity)太阳各个部分中发生的一系列物理过程的总称。这些过程包括黑子、光斑、谱斑、耀斑、日珥、日冕的扰动以及其它一些太阳物理现象。太阳活动能够使太阳辐射的短波部分(主要是X射线和紫外射线)和长波部分(主要是波长从1厘米到十几米的无线电波段)以及微粒辐射部分发生显著的变化。由于黑子观测最早,资料完整,通常都用太阳黑子的变化来表示太阳活动的情况。太阳活动是研究太阳物理的主要内容之一,是日地物理学的基础。

影响

太阳活动有时比较平静,有时比较剧烈;太阳有自转,太阳上太阳活动的活动区有时对向地球,有时又背向地球;地球本身有自转又有公转,因此太阳活动对地球的影响是很复杂的,周期也是各种各样的,如日周期、27天周期、年周期、11年周期等等。

地球大气层在太阳辐射的紫外线、X射线等作用下形成电离层,无线电通讯的无线电波就是靠电离层的反射向远距离传播的。当太阳活动剧烈,特别是耀斑爆发时,在向阳的半球,太阳射来的强X射线、紫外线等,使电离层D层变厚,造成靠D层反射的长波增强,而靠E层、F层反射的短波却在穿过时被D层强烈吸收受到衰减甚至中断,如l970年11月5日长途台曾因此中断2小时;这被称为“电离层突然骚扰”。这些反应几乎与大耀斑的爆发同时出现,因为电磁波的传播速度就是光速,大约8分多钟即可由太阳到达地球表面,所以反应非常快。经过一段肘间以后耀斑产生的带电的高能粒子逐渐到达地球,它们受地球磁场的作用向地磁极两极运动,因而影响极区的电离层,造成高纬度地区的雷达和无线电通讯的骚扰,甚至中断。这被称为“极盖吸收”和“极光带吸收”,它的影响时间较长。

整个地球是一个大磁场。地球的北极是地磁场的磁南极,地球的南极是地磁场的磁北极。地极和磁极之间有大约11度的夹角,因此地球的周围充满了磁力线,不同的位置有不同的地磁强度。平时地磁受多方面的影响,会有不同程度的扰动,而影响最大的就是磁暴现象。磁暴一般发生在太阳耀斑爆发后20-40小时,它是地磁场的强烈扰动,磁场强度可以变化很大。这时太阳风速往往增加,并且向太阳一面的磁层顶面可由距地心8-11个地球半径被压缩到5-7个地球半径,磁暴的发生对人类活动,特别对与地磁有关的工作都会受到影响。

大耀斑出现时射出的高能量质子,对航天活动有极大的破坏性。高能质子达到地球附近肘,特别是容易到达无辐射带保护的极区,会影响极区飞行;如遇卫星则对卫星上的仪器设备有破坏作用;太阳能电地在高能质子的轰击下,性能会严重衰退以至不能工作;如遇在飞船外工作的宇航员将危及生命。

地球两极地区的夜空,常会看到淡绿色、红色。粉红色的光带或光弧,这叫做极光。极光是带电粒子流高速冲进那里的电离层,被地球磁场捕获,同稀薄大气相碰撞而产生的。

太阳活动与地球上气候变化的关系也是比较明显的,据统计,地面降水量的变化,也有11年、22年等的周期,另外地球高层大气的变化也与太阳活动相关。太阳活动达到高峰时,地球上太平洋热带及亚热带地区气温升高、海水加速蒸发、西太平洋热带海域的降雨增多,而与此同时,东太平洋热带海域气温降低,这一现象类似于拉尼娜现象。在接下来的一两年中,这一现象又在太阳活动的作用下逐渐演变为一种类似于厄尔尼诺的现象,缓慢移动的洋流带来温暖的海水,取代了东太平洋热带海域温度较低的海水。

总的说来,太阳活动对地球的影响主要体现在四个方面:1.扰动地球上空电离层,影响无线电短波通信;2.扰动地球磁场,产生“磁暴”现象;3.作用于两极高空大气,产生极光;4.影响地球自然环境,产生自然灾害。