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綜合整理自全國高考地理備考專家數(shù)據(jù)庫

太陽大氣層從里到外分為光球、色球和日冕三層。

太陽大氣經(jīng)常發(fā)生大規(guī)模的運(yùn)動(dòng)，稱為太陽活動(dòng)。太陽活動(dòng)的類型較多，其中最主要的是黑子和耀斑，它們是太陽活動(dòng)的重要標(biāo)志。近幾十年的研究還表明，地球上許多自然災(zāi)害的發(fā)生與太陽活動(dòng)有關(guān)，如地震、水旱災(zāi)害等。

太陽是浩瀚宇宙中一顆普通的恒星，對(duì)于人類來說，卻是最重要的一顆恒星，太陽的一舉一動(dòng)都和萬物生存息息相關(guān)。

1、太陽活動(dòng)的主要類型

從整體看，太陽處于穩(wěn)定狀態(tài)，但是從局部看，太陽大氣經(jīng)常發(fā)生著變化，而且會(huì)以每11年左右為周期釋放巨大的能量，這就是太陽活動(dòng)。太陽活動(dòng)的主要類型有：

（1）太陽黑子

太陽黑子在光球上經(jīng)常出沒，而且通常成群出現(xiàn)暗黑色斑點(diǎn)。實(shí)際上黑子并不黑，只是這些斑點(diǎn)凹進(jìn)太陽表面，有的可達(dá)100千米，其溫度比光球表面溫度大約低了1500度左右，由于明亮光球的襯托，就顯得暗淡些，故名“黑子”。

黑子是太陽表面最活躍的地方，它是沿著太陽的自轉(zhuǎn)方向而運(yùn)動(dòng)著的旋渦。至于黑子里面的物質(zhì)，其運(yùn)動(dòng)速度極快，每秒可達(dá)1000米~2000米，遠(yuǎn)比地球上12級(jí)臺(tái)風(fēng)快得多。所以又可以說黑子就是太陽表面的“風(fēng)暴”，這“風(fēng)暴”的范圍有大有小，大的可裝下10多個(gè)地球，小的直徑只有2000千米~3000千米。“風(fēng)暴”的壽命有長(zhǎng)有短，長(zhǎng)者壽命可達(dá)數(shù)月，極個(gè)別的可超過1年，而短的僅有幾天或幾個(gè)小時(shí)。

黑子極少單個(gè)出現(xiàn)，通常是成雙成對(duì)，或是一群一群地出現(xiàn)。在1個(gè)黑子周期（平均為11年）內(nèi)大約可以觀察到1500個(gè)黑子群。在黑子群中也往往有兩個(gè)主要的成對(duì)黑子。

太陽黑子的多少與大小，隨著時(shí)間的變化具有一定的周期性。根據(jù)長(zhǎng)期的觀察記錄可知，這個(gè)周期是11.3年~11.4年。這一消長(zhǎng)規(guī)律，天文學(xué)稱為“太陽活動(dòng)周”。從1755年算起，當(dāng)前正值第23個(gè)活動(dòng)周期。

（2）太陽耀斑

太陽耀斑是在太陽色球?qū)由暇植康貐^(qū)突然出現(xiàn)、并迅速增大的亮斑，也叫“色球爆發(fā)”。耀斑是太陽上最強(qiáng)烈、最復(fù)雜、對(duì)人類影響最大的活動(dòng)現(xiàn)象。

耀斑可以在極短的時(shí)間內(nèi)釋放出巨大的能量并產(chǎn)生多樣的輻射。通常耀斑持續(xù)時(shí)間只有幾分鐘至1小時(shí)。據(jù)觀察，一個(gè)耀斑爆發(fā)時(shí)，溫度可達(dá)幾百萬攝氏度，其釋放出來的能量，可達(dá)1022 J~1023 J，相當(dāng)于100億個(gè)百萬噸級(jí)氫彈爆炸時(shí)產(chǎn)生的威力，幾乎與地球上全部礦物燃料所能產(chǎn)生的能量相當(dāng)。其能量釋放主要以輻射方式進(jìn)行，其中的一部分可以到達(dá)地球。

研究發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的耀斑都發(fā)生在黑子附近，且多出現(xiàn)在強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，因此認(rèn)為耀斑是磁場(chǎng)不穩(wěn)定的產(chǎn)物，其巨大能量可能來自黑子磁場(chǎng)。研究還發(fā)現(xiàn)耀斑與黑子伴隨發(fā)生，常隨黑子群的增多而增多，其周期亦為11年。

（3）太陽風(fēng)

在太陽大氣的最外層——日冕層，其溫度可高達(dá)100萬攝氏度。在這樣高的溫度下，其中的質(zhì)子和電子會(huì)由于日冕膨脹而向外運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生高能帶電粒子流，運(yùn)動(dòng)速度每秒可高達(dá)900千米以上。這樣高速的帶電粒子流，會(huì)有一部分沖脫太陽的引力，像陣陣狂風(fēng)不斷“吹”向行星際空間，而被稱為“太陽風(fēng)”。太陽通過這一形式，平均每小時(shí)要把3000噸左右的物質(zhì)拋向宇宙中。太陽風(fēng)“吹”到地球一般要五六天時(shí)間。

2、太陽活動(dòng)對(duì)地球的影響

（1）對(duì)地球氣候的影響

太陽活動(dòng)使太陽的高能輻射（紫外線和X射線波段）的輻射量產(chǎn)生大幅度的漲落，由太陽發(fā)出的帶電粒子流也有極大的變化。高層大氣物理狀態(tài)的變化，會(huì)逐層向下傳遞，其結(jié)果又會(huì)影響到地球表面附近的氣候變化，而且會(huì)對(duì)某些地區(qū)的氣壓和大氣環(huán)流造成影響，從而導(dǎo)致許多地區(qū)的氣候異常?？茖W(xué)家們認(rèn)為氣候變化也有11年和22年的周期性。這些周期性，是由于太陽黑子的活動(dòng)周期引起的。一般說來，降水量的年際變化與太陽黑子相對(duì)數(shù)的年變化有相關(guān)性，譚老師地理工作室綜合整理兩者的變化周期均為11年；當(dāng)黑子增多時(shí)，地面溫度會(huì)偏低，反之偏高?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，我國大范圍氣溫轉(zhuǎn)變年份幾乎都和11年周期的太陽活動(dòng)極大年相吻合，還發(fā)現(xiàn)當(dāng)耀斑出現(xiàn)后1個(gè)月，地面氣溫平均可升高1℃。

（2）對(duì)地球電離層的影響

太陽短波輻射的強(qiáng)烈照射，使地球大氣的上層形成電離層，其具有短波無線電通訊的功能。當(dāng)太陽上出現(xiàn)大耀斑時(shí)，太陽的紫外線輻射總量可增加1至2倍，X射線流量甚至可增加數(shù)百倍，會(huì)猛烈地沖擊地球大氣中的電離層，引起電離層擾動(dòng)（又叫電離層暴），使電離層的結(jié)構(gòu)發(fā)生急劇變化，有時(shí)甚至被沖散，從而喪失掉反射無線電波的功能。此時(shí)在電離層傳播的短波無線電信號(hào)會(huì)被部分或全部吸收，從而使信號(hào)發(fā)生延遲、閃爍等，甚至中斷。

（3）對(duì)地球磁場(chǎng)的影響

地球本身是個(gè)巨大的磁體，在一般情況下，磁場(chǎng)的分布是比較穩(wěn)定的。隨著太陽上大耀斑的出現(xiàn)，大量的高能帶電粒子流闖入地球磁場(chǎng)后會(huì)因磁場(chǎng)作用發(fā)生運(yùn)動(dòng)方向的偏離，同時(shí)它們也會(huì)反作用于地球磁場(chǎng)，使地球磁場(chǎng)發(fā)生劇烈擾動(dòng)，產(chǎn)生“磁暴”現(xiàn)象，使磁針劇烈顫動(dòng)，不能正確指示方向，造成地球磁性儀器設(shè)備失靈，飛機(jī)、船只會(huì)因此迷航，甚至失事。磁暴發(fā)生時(shí)，帶電離子在地球磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)可能產(chǎn)生強(qiáng)大的感應(yīng)電流，進(jìn)而影響高緯度地區(qū)的供電設(shè)備、輸油管道和電話系統(tǒng)。如1989年3月太陽耀斑導(dǎo)致的磁暴，使加拿大魁北克省供電網(wǎng)斷電9小時(shí)，損失10億美元。

（4）對(duì)宇宙探測(cè)和宇航事業(yè)的影響

耀斑爆發(fā)拋射出的高能帶電粒子會(huì)直接損害在地球大氣層之外運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星、軌道空間站等宇航探測(cè)設(shè)施。輻射會(huì)對(duì)衛(wèi)星的材料、元器件、太陽能電池造成輻射損傷，同時(shí)會(huì)使衛(wèi)星運(yùn)行程序發(fā)生混亂，產(chǎn)生虛假指令；另外，會(huì)使衛(wèi)星表面及內(nèi)部帶有很高的靜電，靜電放電會(huì)損壞器材或材料。如1998年5月的一起高能電子增強(qiáng)事件，使美國一顆通訊衛(wèi)星和德國的一顆科學(xué)衛(wèi)星失效，多顆衛(wèi)星失常。

太陽風(fēng)暴會(huì)危及在星際空間飛行中的宇航員的安全。由于遠(yuǎn)離地球，沒有大氣層的保護(hù)，太陽發(fā)出的穿透力極強(qiáng)的高能帶電粒子流會(huì)直接損害宇航員的健康，甚至?xí)＜吧踩?/span>

（5）對(duì)農(nóng)業(yè)、林業(yè)生產(chǎn)的影響

太陽活動(dòng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系也相當(dāng)密切。據(jù)國外研究表明，太陽活動(dòng)每11年周期對(duì)雨量影響的變幅平均為25%，對(duì)某些地區(qū)氣溫影響的變幅平均為1℃，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)期的影響變幅為58天。人們?cè)诜治隽耸澜缧←溕a(chǎn)的統(tǒng)計(jì)情況后發(fā)現(xiàn)，小麥產(chǎn)量隨太陽活動(dòng)而升落，平均變幅為10%。

太陽活動(dòng)也直接影響到樹木的生長(zhǎng)。樹木生長(zhǎng)年輪的變化有明顯的11年周期。如我國臺(tái)灣省絲柏樹的增長(zhǎng)有22年及11年周期，美國西部干旱地區(qū)的古老樹種——具芒松的年輪反映出，在黑子多的年份長(zhǎng)得厚，反之則薄。

（6）對(duì)人類健康的影響

20世紀(jì)70年代以來，科學(xué)家就開始了對(duì)太陽活動(dòng)與人類健康相關(guān)問題的研究。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，太陽活動(dòng)期間，人體的免疫力可能有所下降，有些心血管病人對(duì)太陽黑子劇烈活動(dòng)引起的電離層擾動(dòng)可能比較敏感。但是專家指出，太陽活動(dòng)對(duì)人類健康的影響微乎其微，因?yàn)槿魏我淮翁栵L(fēng)暴所挾帶的數(shù)量驚人的X射線、等離子電荷和巨大磁場(chǎng)，在穿越上億千米空間路程時(shí)，大多消失在漫漫旅程中，而到達(dá)地球的一部分，又被厚厚的大氣層擋在門外，能夠穿透大氣層并對(duì)人類產(chǎn)生影響的僅是極少數(shù)，因而對(duì)其影響不必畏懼。但是，太陽活動(dòng)所帶來的太陽電磁輻射的增強(qiáng)，對(duì)人體健康將產(chǎn)生不良影響，因此人們?nèi)詰?yīng)加強(qiáng)防護(hù)，切不可掉以輕心。

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