太阳活动对地球的影响
1989年3月的一次太阳风暴使加拿大魁北克省的电力全面中断,持续时间长达9个小时。2000年6月至7月又发生多次太阳风暴。6月8日,俄罗斯的一颗导航卫星差点失去方向。6月9日,我国全国范围内短波信号受到干扰,持续时间长达17个小时,广播卫星通信和卫星导航定位等无线电系统受到干扰甚至中断。2002年4月21日,地球遭到2002年以来最大一次太阳风暴。据中国电波传播研究所北京电离层骚扰预报中心通报,21日上午8点43分,太阳风暴发生2002年最大的X射线爆发。由于X射线爆发时我国广大地区正面向太阳,全国各地的电离层即高频通信立即受到较大干扰。北京、兰州、广州、海南、拉萨等地的高频无线电探测信号几乎被吸收殆尽,完全没有回波。太阳风暴还是造成臭氧层空洞的元凶之一,由于高能粒子中以氢元--素为主,到达两极后最容易和臭氧合成水。
从以上我们就可以看出,太阳风暴对我们地球与人类生活的影响是很大的。太阳风暴就属于太阳活动的一种,那么太阳活动对我们地球都会产生哪些影响呢?以下我向大家介绍太阳活动对地球的四大影响。
第一,对地球电离层的影响。距离地面80—500千米的大气层内有若干层电离层,这里的空气分子由于受到太阳辐射的高温作用,分子瓦解成带电荷的原子从而被电离,该层大气处于电离状态称为电离层。最常见的被电离的分子是氧气和氮气,被电离成带正电荷的氧原子和氮原子。因为电离层是带电荷的,所以电离层能够反射中波和短波,服务于地面通讯。低空电离层反射短波,高空电离层反射中波,位于电离层之上的卫星则用可以穿越电离层的超短波来传递信息。太阳爆发耀斑时发射的电磁波进入电离层,会引起电离层的扰动。此时经电离层反射的短波无线电信号会被部分或全部吸收,从而导致通讯衰竭或中断。如上文提到的1989年3月发生的几十个强烈耀斑活动,引起短波通讯15次部分中断,24次全部中断。
第二,对地球磁场的影响。当太阳活动增强时,太阳大气抛出的带电粒子流,能使地球磁场受到扰动。当太阳风突然增强从而太阳风磁场也突然增强,太阳风磁场对地球磁场的挤压也就突然增强,使地球磁场受挤压变形不定,产生“磁暴”现象。磁针剧烈颤动,不能正确指示方向。
第三,产生极光现象。太阳大气抛出的高速带电粒子流,冲进地磁南、北极附近高纬度地区的高空大气层,被地球磁场捕获,同稀薄大气相撞,产生光带或光弧,称为极光。这个在物理学里有一个专业名词叫做大气静电释放。在夜空中,极光呈淡绿、粉红和红色等,是极地地区非常美丽的夜景。极光只发生在靠近南北两级的高纬地区。
第四,对地球气候的影响。很多资料上把这个影响罗列到了太阳活动对地球四大影响的第一位,但这个只是人们对水文现象的观测结合太阳活动推测出来的影响,认为两者必然存在着相关联系,但没有有力的科学证明来证实这一推论,所以我将这一影响放在最后一个向大家介绍。太阳活动与地球上气候变化之间的因果关系,目前虽未查明,但从统计材料分析,二者肯定是有联系的。例如,世界许多地区降水量的年际变化,与黑子的11年周期有一定的相关性。有的地区在黑子增多时降水多,有的地区在黑子少时降水多等等。对于这种太阳活动与地球气候的影响,我自己推测,可能是出于两点原因:一,太阳活动对地轴的影响。地轴会受到太阳活动尤其是太阳风的吹拂与太阳形态的变动因而引力变化而产生晃动,即黄赤交角会产生摆动与纵动,这就直接影响到了地球上的气候,因为黄赤交角决定了地球温度带的分布,对地球气候类别的分布是决定性因素之一。第二,太阳活动会使地球磁场发生扰动,长期间歇的扰动会加速地球磁极的移动,因而地球磁场也在变动。地球磁场的变动会对地球大气、水分布等物理特性产生影响,因而会对气候产生影响。虽然这两点只是我个人的推测,但我觉得是可以说得通的。
由于太阳活动对地球影响很大,世界各国都十分重视对太阳活动的观测和预报,以便有关部门及早做好准备,把太阳活动可能造成的不利影响减小到最低程度。太阳活动一般包括黑子、日珥、耀斑、光斑、谱斑等等,在以后的文章里我会向大家介绍。