太阳活动对地球有哪些影响

太阳活动对地球有哪些影响
 
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。 

太阳大气抛出的带电粒子流,能使地球磁场受到扰动,产生“磁暴”现象,使磁针剧烈颤动,不能正确指示方向。 

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高空大气层,被地球磁场捕获,同稀薄大气相碰撞而产生的。 

太阳活动对地球的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。这里主要谈耀斑和快速变化的黑子群对地球的影响,小活动造成的影响及平静太阳对地球产生的各种各样的影响就不涉及了。 

耀斑及黑子对地球的电离层、磁场和极区有显著的地球物理效应。 

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。 

在磁暴发生时,高纬度地区常常伴有极光出现。极光常常出现于纬度靠近地磁极地区25度-30度的上空,离地面100-300千米,它是大气中的彩色发光现象,形状不一(见课本前彩图)。常出现极光的区域称为极光区。由于来自太阳活动区的带电高能粒子流到达地球,并在磁场作用下奔向极区,使极区高层大气分子或原子激发或电离而产生光。当太阳活动剧烈时,极光出现的次数也增大。 

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。地震、水文、气象等多方面的研究都说明了太阳活动对地球的影响,关于这方面的物理机制还在研究中。 

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。。 

由以上种种影响可以看出,对太阳活动的预报有很大的必要。现在包括我国在内的许多国家,都已开展这方面的工作。通过预报可使有关部门,如:通信部门、航天部门等,及时采取措施减少太阳活动对这些部门工作的影响,也为准确地进行天气、气候、水文、地震等预报提供资料

        天文学家对太阳进行系统的观测,发现许多疾病都与太阳活动有着密切的关系。天文学上把太阳活动最强的年份称为太阳峰年(它以11年为周期,2000年即是太阳峰年)。在太阳峰年中,太阳黑子增多,黑子上空和附近地区的太阳大气就会发现爆炸,从而出现太阳耀斑,使得太阳的紫外线、X射线和射电幅射会增加数倍至数万倍,大气臭氧层会变薄,紫外线就更加“畅通无阻”穿越大气层,严重地危害了人类健康。现代医学认为,过度的紫外线侵袭,会使人反应迟钝,记忆力和注意力下降,易激动、焦躁,容易发生和流行感冒。研究发现,流感有11年左右的周期,这与太阳峰年的周期基本吻合,自18世纪以来,人类共发生过12次全球性流感,其中11次出现在太阳峰年。
  美国科学家从治癌药物研究的统计数据中发现,人的寿命长短也有一个大约为11年的周期,太阳峰年出生的人,其寿命比太阳活动弱年出生的人要短2—3年。俄罗斯的科学家通过对部分世界名人出生情况的统计,发现达尔文、托尔斯泰、屠格涅夫、易卜生等18位名人都是在1825年前后降生的,此时正值太阳活动较平稳的时期。反之,太阳峰年出生的胎儿,其智力水平就相对较弱,成长为“名人”的机率也相对降低。
  太阳活动还对心血管病患者威胁极大。太阳活动强时,不仅紫外线照射明显增强,地球磁场受到的扰动也更为强烈,从而影响人的心血管功能,导致血管栓塞的并发症增多,心肌梗塞出现机率增多,症状也会加重。我国医学工作者曾对中风死亡的原因进行过研究,发现死亡的最高峰,经常出现在太阳活动的强盛期。此外,太阳黑子“大爆炸”产生的一些幅射,还可能导致白内障病和恶性皮肤瘤,并明显降低人的免疫功能,可能酿成“病毒新变种”和“病毒连锁效应”等难治之症。
  当然,对太阳活动与人类健康的研究,不少都还停留在“数理统计”阶段,尚未深入到生理机制中去。只要人们能正确认识太阳活动的规律,尽可能地少排放温室气体,积极保护臭氧层,改善大气环境,科学安排生活起居,即使在太阳活动强盛期,也不必“谈黑(子)色变”———毕竟人类已经经历了无数次太阳峰年。 

       发生过 
  上次袭击:在1859年事实上,早在1859年9月,地球就曾经遭遇过一次“超级太阳风暴”的袭击,1859年9月1日早晨,英国天文学家理查德·卡林顿用装着过滤器的望远镜观测太阳表面时,他发现太阳表面喷射出了一道明亮的闪光。然而卡林顿不知道的是,那团明亮的斑点是一团带着电荷的等离子云,它正朝着地球的方向疾速飞来。48小时后,“超级太阳风暴”就袭击了地球,导致热带地区的夜空都能看到极光,这些极光是如此明亮,以至于人们在午夜时分不用点灯都能阅读报纸。

“超级太阳风暴”导致当时的许多电报机都瘫痪。不过在1859年,世界主要还依靠蒸汽机和肌肉劳力在运转,所以当年的“超级太阳风暴”并没有对人类带来过于严重的灾难。

依赖电力:

将使地球重回黑暗时代

从理论上说,一般太阳风暴的强度还不至于冲破地球大气和磁场的保护,对地球现存物种构成致命威胁,但对于2012年的太阳风暴,专家担心可能会成为一个例外。据科学家称,类似1859年的“超级太阳风暴”如果再次袭击地球,将给人类带来“多米诺骨牌”式的严重后果。因为“超级太阳风暴”抵达地球后,额外电流将穿过地球上的电网,地球上成千上万个将高压电流转变为家用电流的变压器上的铜线都将快速加热并熔化,从而导致地球上多数电网陷入瘫痪状态,人类将重回“黑暗时代”。

事实上,20年前,一场能量更小的太阳风暴就曾袭击了加拿大东部地区的电网,导致加拿大发生大面积停电事件,900万加拿大人在没电的情况下度过了整整9个小时。

面临困境:

手机瘫痪,互联网崩溃

“超级太阳风暴”袭击地球后两天,大多数自来水龙头都将干涸;一周之内,当储备电能也用光后,人类将丧失所有电能。汽车也将无法行驶,所有飞机都将停飞,全球通讯系统包括互联网都将陷入瘫痪。人类将陷入没有电话、没有药品、没有制造业、没有食物的严重困境。

灾难影响:

欧洲至少10万人饿死

专家警告称,万一“超级太阳风暴”在2012年袭击地球,那么在“超级太阳风暴”发生一年后,欧洲大部分国家和美国都将陷入有史以来最严重的经济灾难中。到2013年末,至少10万欧洲人都将活活饿死,而那些生病的人可能没有药物治疗。同时,世界上的大多数国家都将在这场灾难中苦苦挣扎。科学家警告称,“超级太阳风暴”对地球的影响将可能等同于一场小型核战争造成的影响。

无法避免:

越发达国家越易受攻击

专家称,受“超级太阳风暴”影响最大的地区,将是那些电力发达的文明地区,而像非洲等更贫困的地区,受“超级太阳风暴”的影响反而最小。专家建议,人类首先应该建立更加强大的电网,其次是需要发射一些新的太阳监控卫星,为人类提前发布“超级太阳风暴”预警。但是不管早晚,类似1859年的“超级太阳风暴”袭击地球事件将是不可避免的事情 


     极光,常常出现于纬度靠近地磁极地区上空大气中的彩色发光现象。一般是带状、孤状、幕状或放射状。这些形状有时稳定有时作连续性变化。极光是来自太阳活动区的带电高能粒子(可达10千电子伏)流使高层大气分子或原子激发或电离而产生的。由于地磁场的作用,这些高能粒子转向极区,故极光常见于高磁纬地区。在大约离磁极25°-30°的范围内常出现极光,这个区域称为极光区。在地磁纬度60°-45°之间的区域称为弱极光区,地磁纬度低于45°的区域称为微极光区。极光的下边界的高度,离地面不到100公里,极大发光处的高度为110公里左右,正常的最高边界为300公里左右,在极端情况下可达1,000公里以上。根据近些年来关于极光分布情况的研究,极光区的形状不是以地磁极为中心的圆环形,而是更象卵形。极光的光谱线范围约为3100-6700埃。其中最重要的谱线是5577埃的原子氧绿线称极光绿线。极光的出现同磁暴、地冕、太阳风和宇宙线有关,因而也同太阳活动有关。早在二千多年前,中国就开始观测极光,此后有丰富的极光记录。

应该说与太阳黑子活动有关,但不单单与太阳黑子活动有关。
|
阅读 5423 次| 评论(2) |

评论(2) 还能输入140

评论得积分啦!积分有神马用?

你写错啦

X

摇篮网友19174 很过分的活动发挥的地方如德国和

回复

确认删除该评论吗?

确定 取消

日记信息

分类:百科

发表于:2010-08-15 14:19

发生于:2010-08-15

隐私设置:公开,任何人可浏览

评论:2条(发表新评论)

精华日记

关闭 去看看