太阳

太阳1、太阳风太阳风是从恒星上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。

在不是太阳的情况下，这种带电粒子流也常称为“恒星风”。

太阳风是一种连续存在，来自太阳并以200-800km/s的速度运动的等离子体流。

这种物质虽然与地球上的空气不同，不是由气体的分子组成，而是由更简单的比原子还小一个层次的基本粒子——质子和电子等组成，但它们流动时所产生的效应与空气流动十分相似，所以称它为太阳风。

2012年3月，5年来最强的一次太阳风暴就在7日上午喷发了。

太阳风的密度与地球上的磁场密度相比是非常稀薄而微不足道的。

一般情况下，在地球附近的行星际空间中，每立方厘米有几个到几十个粒子，而地球上风的密度则为每立方厘米有2687亿亿个分子。

然而太阳风虽十分稀薄，但它刮起来的猛烈劲，却远远胜过地球上的风。

在地球上，12级台风的风速是每秒32.5米以上，而太阳风的风速，在地球附近却经常保持在每秒350～450千米[4]，是地球风速的上万倍，最猛烈时可达每秒800千米以上。

太阳风是从太阳大气最外层的日冕，向空间持续抛射出来的物质粒子流。

这种粒子流是从冕洞中喷射出来的，其主要成分是氢粒子和氦粒子。

太阳风有两种：一种持续不断地辐射出来，速度较小，粒子含量也较少，被称为“持续太阳风”；另一种是在太阳活动时辐射出来，速度较大，粒子含量也较多，这种太阳风被称为“扰动太阳风”。

扰动太阳风对地球的影响很大，当它抵达地球时，往往引起很大的磁暴与强烈的极光，同时也产生电离层骚扰。

太阳风的存在，给我们研究太阳以及太阳与地球的关系提供了方便。

太阳风使彗星形成长长的，背向太阳方向延伸的彗尾。

当人们欣赏美丽的彗尾的时候就可以想象太阳风的存在。

在地球高纬区看到的多彩的极光现象，也是进入地球磁场的太阳风粒子经加速后在地球大气中沉降产生的。

空间飞船的直接观测表明，太阳风主要由质子和电子组成，但有少量氦核及微量重离子成分。

据推测，在约100个天文单位（1天文单位=日地平均距离=1.5×10^8公里）以外，太阳风将与起源于银河系的星际气体交接，太阳风占据的空间范围称为“日球层”。

研究太阳风的物理过程及其规律已成为空间物理学中一个新的学科分支-日球层物理学。

2、太阳活动太阳大气层里一切活动现象的总称。

主要有太阳黑子、光斑、谱斑、耀斑、日珥和日冕瞬变事件等。

由太阳大气中的电磁过程引起。

时烈时弱，平均以11、22年为周期。

处于活动剧烈期的太阳（称为“扰动太阳”)辐射出大量紫外线、x射线、粒子流和强射电波，因而往往引起地球上极光、磁暴和电离层扰动等现象。

太阳活动是太阳大气中局部区域各种不同活动现象的总称。

包括：太阳黑子是太阳活动的基本标志光斑：太阳光球边缘出现的明亮组织，向外延伸到色球就是谱斑。

光斑一般环绕着黑子，与黑子有密切的关系。

谱斑：太阳光球层上比周围更明亮的斑状组织。

太阳风：太阳风形成的带电粒子流造成了地球上的极光耀斑：发出的强大的短波辐射，会造成地球电离层的急剧变化。

对人类的影响很大。

造成短波通讯中断。

日珥：在日全食时，太阳的周围镶着一个红色的环圈，上面跳动着鲜红的火舌，这种火舌状物体就叫做日珥。

影响：太阳活动对于地震、火山爆发、旱灾、水灾、人类心脏和神经系统的疾病，甚至交通事故都有关系。

因此也形成了太阳活动预报这门学问。

太阳活动变化的最长久纪录是太阳黑子的变化。

太阳黑子的第一次纪录大约是在西元前800年前的中国，最老的描绘纪录约在西元1128年。

在1610年，天文学家开始用望远镜纪录黑子和它们的运动，最初的研究聚焦于本质和行为。

然而，黑子的物理性质直到20世纪能位被辨认，所以观测还在持续中。

在17世纪和18世纪，由于黑子的数目偏低，使得研究受到了阻碍，而现在认为是太阳活动低潮被延长的一段期间，如同所知的蒙德极小期。

在19世纪之前，已经有足够长的数值纪录可以推断黑子活动的周期性。

在1845年，普林斯敦大学的教授约瑟夫·亨利和史蒂芬·亚历山大使用热电堆观测太阳，并且确认黑子的辐射比周围地区的太阳表面为低；稍后又观测到太阳的光斑发射出的辐射高于平均数值。

大约在1900年，研究人员开始探索太阳活动和地球上天气间的关联性，特别值得注意的是查尔斯·格里利·阿布特的工作，因为他在史密松宁天文物理观测所（SAO）领导观察太阳辐射的变化。

它的团队必须从发明测量太阳辐射的仪器开始，之后，当他成为SAO的领导人时，他在智利的卡拉玛建立太阳观测站，以补威尔逊山天文台在数据资料上的不足。

他在273个月的海耳周期中找出了27个谐波的周期，包括7、13、和39个月的模式。

他通过城市各个月的天气纪录，像是温度变化与降雨量与太阳活动匹配或反对太阳活动的趋势，寻找天气间的关联性。

随着树龄学的发展，像是沃尔多·S.·葛洛克等科学家注意到树木的生长和现存纪录上太阳活动周期之间的关联性，并且以长达世纪的太阳常数变化，推论千年尺度的年代学也有相似的变化。

统计学上的研究显示天气和气候与太阳活动的关联是世纪性的，数据回推至1801年，当威廉·赫歇尔注意到麦子的价格和黑子纪录之间有明显的关联性。

他们现在以来自表面的网络收集和气象卫星观察的数据作全球性高度密集的比对，以综合或观察研究太阳变异的作用如何通过地球气候系统散布的详细过程，并且/或强迫建立气候模型。

太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动。

周期约为11年。

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。

特别是在耀斑出现频繁且强度变强的时候。

美国东部时间时间2013年4月11日的3点16分，NASA观察到了等级为M6.5级的太阳耀斑，这是今年迄今为止观察到的最大的一次太阳耀斑活动。

耀斑是发生太阳大气中一种猛烈的“爆发”。

一般认为耀斑的产生源于磁场能量的快速释放，这些磁场一般位于太阳黑子附近的活动区域，磁力线穿越日冕层。

对于最壮观的耀斑来说，其爆发过程中有10^32尔格数量级的能量被释放。

如此巨大的耀斑一年只发生几次，其中最大的两次峰值间隔11年。

小的耀斑则刚好达到现代探测器的探测极限——大约释放10^27尔格数量级的能量。

这些小耀斑的持续时间一般只有几秒钟；它们的出现同样遵循11年的周期，每天大约出现几十个峰值。

增亮释放的太阳耀斑爆发能量相当于10万~100万次强火山爆发的总能量，或相当于上百亿枚百万吨氢弹的爆炸；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。

太阳耀斑分为A、B、C、M、X五级，强度依次增加。

其中M、X级耀斑爆发会给近地空间环境带来显著的影响。

耀斑按面积分为4级，由1级至4级逐渐增强，小于1级的称亚耀斑。

耀斑的显著特征是辐射的品种繁多，不仅有可见光，还有射电波、紫外线、红外线、X射线和伽玛射线。

耀斑向外辐射出的大量紫外线、X射线等，到达地球之后，就会严重干扰电离层对电波的吸收和反射作用，使得部分或全部短波无线电波被吸收掉，短波衰弱甚至完全中断。

当太阳黑子的磁场上存在另一个结构特殊的小规模磁场时，就会发生耀斑现象。

当太阳的电磁辐射、高能和低能粒子抛射加强时，由于光致电离或碰撞，电离层的电子密度增加，这就引起对在电离层中传播的无线电波的吸收。

耀斑爆发时发射的电磁波（主要在1～10埃）进入电离层D层（见地球大气）引起的扰动称为突然电离层骚扰。

此时在电离层传播的高频无线电波会出现突然衰减，有时还会完全消失,这种现象称为短波突然中断。

短波突然中断是最先被发现的电离层耀斑效应，并且较容易被观测到。

耀斑所造成的电波衰减大多数是在高频波段，并且和观测地点的太阳高度有关。

通常当发生耀斑时，对于发射站和接收站连线通过日下点(太阳位于该点的天顶)的那些短波通讯，会出现较强的吸收或中断。

耀斑发射的粒子流也能使电离层（主要是D层）电离度提高，而引起电波吸收。

但问题比较复杂，吸收通常在耀斑出现后几小时乃至几十小时才发生，还和地磁纬度有关，一般发生在高纬度地区（60°以上）。

这类电波吸收可分为两种类型：一为极盖吸收，一为极光带吸收。

前者在大的太阳射电Ⅳ型爆发后几小时出现，吸收主要限于地磁纬度约大于60°的范围内，估计是由能量约为10～100兆电子伏的粒子引起的。

后者伴随有磁暴和极光，可能是由1兆电子伏或更小能量的极光粒子引起的。

极光带吸收的范围比极盖吸收的要大。

极盖吸收每年发生的总数同平滑后的黑子相对数的变化曲线相符，即这种吸收的发生同太阳活动的平均水平有密切关系。

极光带吸收同黑子数的变化并不一致，这种吸收在太阳活动下降年出现得最频繁。

可见极盖吸收和极光带吸收是跟不同的太阳现象相联系的。

太阳黑子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。

一般认为，太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡，温度大约为3000-4500K。

因为其温度比太阳的光球层表面温度要低1000到2000摄氏度（光球层表面温度约为6000摄氏度），所以看上去像一些深暗色的斑点。

太阳黑子很少单独活动，通常是成群出现。

黑子的活动周期为11.2年，活跃时会对地球的磁场产生影响，主要是使地球南北极和赤道的大气环流作经向流动，从而造成恶劣天气，使气候转冷。

严重时会对各类电子产品和电器造成损害。

在太阳的光球层上，有一些旋涡状的气流，像是一个浅盘，中间下凹，看起来是黑色的，这些旋涡状气流就是太阳黑子。

黑子本身并不黑，之所以看得黑是因为比起光球来，它的温度要低一、二千度，在更加明亮的光球衬托下，它就成为看起来像是没有什么亮光的暗黑的黑子了。

太阳黑子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，最明显的活动现象。

一般认为，太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡，温度大约为4000K（热力学温标单位）。

因为比太阳的光球层表面温度要低（光球层表面温度约为6000摄氏度），所以看上去像一些深暗色的斑点。

太阳黑子很少单独活动。

常常成群出现。

太阳黑子虽然颜色较深，但是在观测情况下，与太阳耀斑同样清晰同样显眼。

太阳黑子其实并不黑，只是因为旋涡状气流的温度为4600℃，比太阳表面的正常温度低1400℃还多，所以看起来是黑的。

太阳黑子的大小、多少、位置和形态并不是固定的，它们会随着时间的变化而变化。

天文学家把太阳黑子最多的年份称为“太阳活动峰年”，太阳黑子最少的年份称为“太阳活动谷年”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。