太阳黑子对地球空间的影响.docx

题目：太阳黑子对地球空间的影响专业姓名 学号 指导教师我们居住的地球是位于太阳系，而太阳则是与我们人类息息相关的最近的一颗恒星从 古代中国的后羿射日、夸父追日到希腊的太阳神，都是我们古代人们对太阳的认识„„古代 人感激太阳为他们驱散寒冷和黑暗，赋予他们阳光和食物他们但是不明白为什么太阳会有 这么大的能量，一直不停歇地发出光和热，也就有了前面所提起的神话随着科学技术的发 展，人类对从前就充满幻想的、人类赖以生存的太阳展开了探索太阳黑子（sunspo t）是 在太阳的光球层上发生的一种太阳活动，是太阳活动中最基本、最明显的太阳黑子是太阳 表面因温度相对较低而显得“黑”的局部区域中国是世界上最先发现黑子的国家，早在中 国古代，当时的中国人就已发现了黑子的存在据考证，《周易》（也称《易经》）书中记载 的“日中见斗”和“日中见沫”等天象指的便是太阳黑子世界上最早的太阳黑子的记录是 中国公元前140年前后成书的《淮南子》中记载的《汉书•五行志》中对前28年出现的黑 子记载则更为详细：“河平元年，三月乙未，日出黄，有黑气大如钱，居日中央从此 人们就开始了对太阳黑子的探索，并发现了黑子活动与地球空间一些现象的联系。

当太阳上有大群黑子出现的时候，地球上的指南针会乱抖动，不能正确地指示方向；平 时很善于识别方向的信鸽会迷路；无线电通讯也会受到严重阻碍，甚至会突然中断一段时间， 这些反常现象将会对飞机、轮船和人造卫星的安全航行、还有电视等等方面造成很大的 威胁黑子还会引起地球上气候的变化 100多年以前，一位瑞士的天文学家就发现，黑 子多的时候地球上气候干燥，农业丰收；黑子少的时候气候潮湿，暴雨成灾我国的著名科 学家竺可桢也研究出来，凡是中国古代书上对黑子记载得多的世纪，也是中国范围内特别寒 冷的冬天出现得多的世纪还有人统计了一些地区降雨量的变化情况，发现这种变化也是每 过 11 年重复一遍，很可能也跟黑子数目的增减有关系研究地震的科学工作者发现，太阳 黑子数目增多的时候，地球上的地震也多地震次数的多少，也有大约 11 年左右的周期性 植物学家也发现，树木的生长情况也随太阳活动的 11 年周期而变化黑子多的年份树木生 长得快；黑子少的年份就生长得慢其中，在太阳的各种活动对地球空间的影响下，在本文中将分为长期影响与短期影响 而天文学家对黑子的活动从 1755 年开始标号统计，规定太阳黑子的平均活动周期为 11.2 年。

黑子最少的年份为一个周期的开始年，称作“太阳活动宁静年”，黑子最多的年 份则称作“活动峰年”太阳黑子与地磁场的变动地磁偏角就是地球南北极连线与地磁南北极连线交叉构 成的夹角北宋科学家沈括首先发现了地磁偏角他在《梦溪笔谈》卷二十四中写道："方 家以磁石摩针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也"人们从后来的地磁学发展知道，由 于地磁极不断变动，所以地磁偏角随地点的变化而变化，即便在同一地点的地磁偏角大小也 随着时间的推移而不断改变沈括可能是在一个较长的时间里观察磁针指南，以及观察磁针 是在各个不同的地点上，所得到的各个偏角值大小也就不一样，多数是偏东的，但是也不完 全如此，因而他在《梦溪笔谈》中记为"常微偏东"可是，为什么地磁偏角的大小总是不断变动呢？1851 年，苏格兰天文学家拉芒特发现 地磁偏角每日变幅有一种周期性的变化，周期的长度大约为 10年同一时期，英国科学家 萨比恩发现地磁扰动也有 10年左右的周期变化地球磁场要素的测量，至今已有一百多年 的历史它呈现出典型的 11 年周期经过磁偏角和太阳黑子面积的对比曲线从 1874 年到 1954 年检，两者的变化时完全一致的这一事实有力的说明，地磁场的变动是受太阳制约 的。

降雨量在一定的程度上也是受着太阳黑子相对量的影响但是，并不是恒定的，而是根 据测量地点的不同而有着差异例如Clayton（1923）对巴西的福塔莱萨与累西腓、非洲的巴 瑟斯特与蒙巴萨及抓挖到的雅加达的雨量资料用周期叠加法分析，表明在吃到尾读是正相 关对于中纬度（20~40 度）的站点也给出同样的信息，其中两个在南半球，三个在北半球 这些站点在黑子峰值年附近的雨量比之在谷值年附近少些在各个科学家的不懈努力之下， 他们发现几个个别站的年雨量和太阳黑子显著相关，而另一些站却没有相关就全球来说， 一个值得注意的倾向是降水“周期”超前于黑子四分之一个周期上述均为比较长期且平静的有关太阳黑子对地球的影响，有些强烈的变动也是受太阳黑 子的影响早在上世纪就发现，大黑子群或大黑子与经过日面中央子午线时，几乎总是有磁暴及其 伴生的极光不过进一步的研究表明，磁暴开始时刻比黑子过日面中央时刻平均要延后 26 个小时考虑到黑子是太阳局部低温区，怎么会引起磁暴呢？所以后来产生了太阳微粒辐射 的设想，认为磁暴是由太阳微粒辐射，即太阳抛射的带电粒子流所引起的不难估算出这种 粒子的速度约1500公里/秒这种估算与近年来根据人造卫星所测的快速太阳风的速度差不 多一样。

磁暴分为急始型磁暴（SC）和缓始型磁暴（GC）两类急始型磁暴的出现很突然， 开始的时刻几乎是全球同时发生的，很少相差1分钟以上，因此极易判定缓始型磁暴的强 度比较小，开始时不那么突然，一般在发生后一小时可版定出来研究表明，急始型磁暴与 太阳黑子有密切关系，缓始型磁暴与黑子关系模糊，甚至看不出来接下来，大家一定对二战不陌生吧在时局变幻莫测的战场上，一种新兴事物——无线电报则是最为重要的一种设备所谓“知己知彼百战百胜”然而，当太阳上黑子和耀斑增 多时，发出的强烈射电会扰乱地球上空的电离层，使地面的无线电短波通讯受到影响，甚至 会出现短暂的中断在二战中也曾因此而决定了一场战争的胜利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 传播的太阳黑子彼此之间如果太靠近就会产生爆炸；另有一说为太阳黑子附近会有形成黑 子的磁场，并逐渐积蓄能量，当能量饱和，一举爆发，便产生太阳黑子爆炸；而黑子愈多， 爆炸就愈频繁；黑子较少时，爆炸的比例就跟着减少了我们都知道，短波无线电通讯主要 是靠着电离层反射，而电离层的形成即是经由阳光与紫外线的辐射，所以太阳的一举一动便 直接影响到电离层。

因为在太阳表面发生爆炸后，其产生的电子及原子就会四处往外奔窜， 自然也会有冲着地球而来的，在冲出太阳表面时，大约每秒 1000 公里， 40 个小时内，这 些原子、电子就到达地球，破坏电离层的结构，使得电离层反射电波的「临界频率」(CRITICAL FREQUENCY) 跟着变化，而使无线电通讯效果大减因此，当太阳黑子数增加时，太阳表面 的气体爆炸也随之频繁，而破坏到地球上的电离层太阳黑子爆炸当然对于利用电离层反射 的短波通信，在效率上自然也就大打折扣了实际上，太阳黑子的活动对地球的影响远远不止这些其本质还是太阳黑子的活动影响 到了地磁，电离层从而影响到了地球空间以及相关的环境黑子活动高峰时，太阳会发射 出大量的高能粒子流与X射线，并引起地球磁暴现象它们破坏地球上空的大气层，使气候 出现异常事实上，太阳活动还有许多的与地球空间的相关性等待着我们的探究„„非常感 谢马文章老师的悉心教导，带领着我们走进另一个不同的天地去探索宇宙的奥妙！太阳黑子与人类》太阳黑子》太阳 天气 气候》徐振韬 蒋窈窕张元东 李维宝(美)J.R Heman R.A Goldberg。