太阳对地球的影响对地理环境的影响

太阳对地球的影响对地理环境的影响
太阳对地球的影响
对地理环境的影响

太阳对地球的影响对地理环境的影响
太阳活动
　　太阳看起来很平静,实际上无时无刻不在发生剧烈的活动.太阳由里向外分别为太阳核反应区、太阳对流层、太阳大气层.其中心区不停地进行热核反应,所产生的能量以辐射方式向宇宙空间发射.其中二十二亿分之一的能量辐射到地球,成为地球上光和热的主要来源.太阳表面和大气层中的活动现象,诸如太阳黑子、耀斑和日冕物质喷发（日珥）等,会使太阳风大大增强,造成许多地球物理现象——例如极光增多、大气电离层和地磁的变化.太阳活动和太阳风的增强还会严重干扰地球上无线电通讯及航天设备的正常工作,使卫星上的精密电子仪器遭受损害,地面通讯网络、电力控制网络发生混乱,甚至可能对航天飞机和空间站中宇航员的生命构成威胁.因此,监测太阳活动和太阳风的强度,适时作出"空间气象"预报,越来越显得重要.
　　太阳黑子
　　太阳黑子4000年前古时候祖先肉眼都看到了像3条腿的乌鸦的黑子通过一般的光学望远镜观测太阳,观测到的是光球层的活动.在光球上常常可以看到很多黑色斑点,它们叫做“太阳黑子”.太阳黑子在日面上的大小、多少、位置和形态等,每天都不同.太阳黑子是光球层物质剧烈运动而形成的局部强磁场区域,也是光球层活动的重要标志.长期观测太阳黑子就会发现,有的年份黑子多,有的年份黑子少,有时甚至几天,几十天日面上都没有黑子.天文学家们早就注意到,太阳黑子从最多或最少的年份到下一次最多或最少的年份,大约相隔11年.也就是说,太阳黑子有平均11的活动周期,这也是整个太阳的活动周期.天文学家把太阳黑子最多的年份称之为“太阳活动高峰年”,把太阳黑子最少的年份称之为“太阳活动低峰年”.
　　太阳耀斑
　　太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动.一般认为发生在色球层中,所以也叫“色球爆发”.其主要观测特征是,日面上（常在黑子群上空）突然出现迅速发展的亮斑闪耀,其寿命仅在几分钟到几十分钟之间,亮度上升迅速,下降较慢.特别是在太阳活动峰年,耀斑出现频繁且强度变强.
　　爆发时的太阳耀斑别看它只是一个亮点,一旦出现,简直是一次惊天动地的大爆发.这一增亮释放的能量相当于10万至100万次强火山爆发的总能量,或相当于上百亿枚百吨级氢弹的爆炸；而一次较大的耀斑爆发,在一二十分钟内可释放10的25次幂焦耳的巨大能量.
　　除了日面局部突然增亮的现象外,耀斑更主要表现在从射电波段直到X射线的辐射通量的突然增强；耀斑所发射的辐射种类繁多,除可见光外,有紫外线、X射线和伽玛射线,有红外线和射电辐射,还有冲击波和高能粒子流,甚至有能量特高的宇宙射线.
　　耀斑对地球空间环境造成很大影响.太阳色球层中一声爆炸,地球大气层即刻出现缭绕余音.耀斑爆发时,发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时,将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全.当耀斑辐射来到地球附近时,与大气分子发生剧烈碰撞,破坏电离层,使它失去反射无线电电波的功能.无线电通信尤其是短波通信,以及电视台、电台广播,会受到干扰甚至中断.耀斑发射的高能带电粒子流与地球高层大气作用,产生极光,并干扰地球磁场而引起磁暴.
　　此外,耀斑对气象和水文等方面也有着不同程度的直接或间接影响.正因为如此,人们对耀斑爆发的探测和预报的关切程度与日俱增,正在努力揭开耀斑的奥秘.
　　光斑（谱斑）
　　太阳光球层上比周围更明亮的斑状组织.用天文望远镜对它观测时,常常可以发现：在光球层的表面有的明亮有的深暗.这种明暗斑点是由于这里的温度高低不同而形成的,比较深暗的斑点叫做“太阳黑子”,比较明亮的斑点叫做“光斑”.光斑常在太阳表面的边缘“表演”,却很少在太阳表面的中心区露面.因为太阳表面中心区的辐射属于光球层的较深气层,而边缘的光主要来源光球层较高部位,所以,光斑比太阳表面高些,可以算得上是光球层上的“高原”.
　　光斑也是太阳上一种强烈风暴,天文学家把它戏称为“高原风暴”.不过,与乌云翻滚,大雨滂沱,狂风卷地百草折的地面风暴相比,“高原风暴”的性格要温和得多.光斑的亮度只比宁静光球层略强一些,一般只大10%；温度比宁静光球层高300℃.许多光斑与太阳黑子还结下不解之缘,常常环绕在太阳黑子周围“表演”.少部分光斑与太阳黑子无关,活跃在70°高纬区域,面积比较小,光斑平均寿命约为15天,较大的光斑寿命可达三个月.
　　光斑不仅出现在光球层上,色球层上也有它活动的场所.当它在色球层上“表演”时,活动的位置与在光球层上露面时大致吻合.不过,出现在色球层上的不叫“光斑”,而叫“谱斑”.实际上,光斑与谱斑是同一个整体,只是因为它们的“住所”高度不同而已,这就好比是一幢楼房,光斑住在楼下,谱斑住在楼上.