|
高中的研究性学习：太阳黑子对人类的影响 太阳黑子对人类的影响说起太阳黑子这个名词，大家一定不会陌生，随着科学技术的发展，人们对宇宙的探索也慢慢深入，太阳黑子这一神秘现象也越来越引起人们的注目。各大媒体对太阳黑子的活动也越加的感兴趣，一时间，太阳黑子被人们当做议论的焦点，然而太阳黑子真有这么神秘，如此的神乎其神吗？让我们来揭开它神秘的面纱。何为太阳黑子？ 太阳黑子是太阳表面上的气体旋涡，温度比邻近的区域稍低，看上去就象一些深暗色的斑点。据观测形成太阳黑子的气体旋涡中心深达100公里，内部物质的运动达每秒2000米。太阳黑子具有明显的11年盛衰周期，而这种周期性活动常使地球上发生一些神奇的反常现象。太阳黑子由暗黑的本影和在其周围的半影组成，形状变化很大，最小的黑子直径只有几百公里，没有半影， 而最大的黑子直径比地球的直径还大几倍。太阳黑子是由于周围明亮光球背景的反衬才显的暗黑，实际上它们 的温度达3800K，比融化的钨还亮热。黑子的重要特性是它们的磁场强度，黑子越大，磁场强度越高，大黑子 的磁场强度可达4000高斯。太阳黑子活动呈周期出现，两次极大间的间隔平均为11.2年，叠加有一个为期80年 的低幅度的周期。在黑子群周围常出现耀斑，发出的辐射和粒子同地球磁场和电离层相互作用会使地球上的短 波无线电通讯中断并出现极光。太阳黑子的复杂性和对地球的强烈影响致使我们不得不对他进行研究与观测，科学家们对其真正的特性和规律已经有所了解。太阳黑子时对地球的影响是非常大的，它与我们的生活有着密切的联系，2000年太阳活动的极大年，因为其主要的活动强弱呈11年的周期性变化，所以2000年又称作第23周期太阳活动年；太阳活动呈周期性变化是由施瓦贝首次发现的，R?沃欠夫进行推算从而得出了11年的周期时性；其实，太阳黑子不反呈11年周期的变化，还有22年的周期，这是海耳在研究黑子群磁场极性分布时发现的，因此也能为"磁周"或"海耳定律，"还有格莱斯堡等人发现的80年周期。太阳黑子的蒙德极小期等等。地球上的气候状况、植物生长、水文现象以及地震活动乃至全球性的流感发生等，都具有11年的周期变化。最新研究表明，人类的发明创造也与太阳黑子的周期活动有关。俄罗斯科学家伊德里斯教授通过对理论物理的发展进行深入研究后证明，科学创见确有一定的规律。以爱因斯坦为例，他在物理学上的4次重大突破，时间分别是1905年、1916年、1927年、1938年，其周期恰为11年，而且这4年又都是太阳黑子的高峰年。不仅如此，艺术才能也受太阳黑子活动的影响。18世纪至19世纪的50名作曲家的创作高峰几乎都同太阳黑子活动高峰一致，他们都是在太阳黑子活动的高峰年代写出了自己的传世之作。虽然太阳黑子也许能够刺激到某些人的创作灵感，可是不能否认的是，太阳黑子对我们的日常的人类生活有着很大的影响， 并且大多是负面而非正面的。美国“国家海洋大气管理局（NOAA）”的官员警告说，太阳活动即将进入11年一个循环周期中的“极大年”。美国政府官员预计，全美的通讯系统和能源设施可能遭到持续数月的太阳风暴的袭击。按大气和海洋科学家的话说，太阳活动的“极大年”会引发太空风暴、强辐射流和极光等，对现有的GPS全球定位系统、互联网通讯设施和其它基础设施构成冲击。例如1989年爆发的地磁风暴就曾经使魁北克省的电力供应超载，使得政府不得不采取灯火管制。城市中的交通事故或许与太阳黑子爆发存在某种关系。专家从一组统计数据中发现，在太阳黑子活跃的时段，交通事故也相应有所增加。中科院紫金山天文台与武汉大学医学院专家，联合对此课题作了研究。他们对1955年至2000年武汉市交通事故的发生情况与同期出现的5个太阳黑子活动周期作了比较分析。研究发现，每逢太阳黑子相对数上升阶段，武汉市交通事故的发生次数就出现猛增趋势，伤亡 人数也显著增多。早在1993年，他们曾预测：进入第23个太阳活动周期初期，即1997年前后，武汉市交通事故将再次出现猛增趋势。交通部门的统计资料显示，该年武汉市交通事故次数和伤、亡人数分别比1996年增加了11．84％、22．09％和7．8％。为什么会有如此巧合呢？专家分析，在太阳活动高峰期，太阳高能粒子流和电磁辐射使地球磁场发生剧烈变化，引起大气环流和人体磁场出现异常，由此导致人体神经系统反应能力下降，驾驶行为出错率上升，交通事故因此明显增多。专家认为，有些心血管病人对太阳黑子剧烈活动引起的电离层磁扰动比较敏感，太阳风暴可能使他们的病情加重。此外，在特大的太阳风暴袭击时，如果坐高空飞机，有可能会受到X射线的过度照射，有人计算，这相当于一个人在一小时做100次X光透视。现在对太阳黑子的研究，正处于观察结果，随着研究的发展，人们将一定能够进一步的了解并解决太阳黑子对人类的研究，并且基于这一点而更好的了解整个宇宙，人类在从整个宇宙系统上来看是极其脆弱的，一次宇宙中司空见惯的小小爆炸就有可能导致整个人类的灭亡，也正因为此，人类对宇宙的探索和研究是至关重要的，我们只有在不断的探索中让自己坚强起来，有能力也去保护我们的地球
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。国际上规定，从1755年起算的黑子周期为第一周，然后顺序排列。1999年开始为第23周。2012年估计就是24期。美国科学家警告认为，2012年的强太阳风暴将给地球人类带来巨大的灾难，它的影响力将渗透到现代社会的每一个方面。在发出警告的专家看来，太阳风暴给地球的影响可能是“多米诺骨牌式的”。试想，当电网变得脆弱和不稳定，与供电息息相关的行业也将成为受害者：制冷设备停转，冷库里大量的食物和药品失去储藏条件而变质；水泵突然停止运转，社区的居民饮水成为难题。此外，由于卫星信号中断，GPS定位系统也会因此成为废物。事实上早在1859年就发生过类似事件，当时的太阳爆发竟然导致电报线烧毁。当然，现在地球上布满了有线和无线设施，但这些设施都难以经受太阳风暴袭击的考验。
相关新闻：
黑子是由本影和半影构成的，本影就是特别黑的部分，半影不太黑，是由许多纤维状纹理组成的，具有旋涡状结构。当大黑子群具有旋涡结构时，就预示着太阳上将有剧烈的变化。人类发现太阳黑子活动已经有几千年了。黑子的活动周期为11.2年。届时会对地球的磁场和各类电子产品和电器产生损害。在开始的4年左右时间里，黑子不断产生，越来越多，活动加剧，在黑子数达到极大的那一年，称为太阳活动峰年。在随后的7年左右时间里，黑子活动逐渐减弱，黑子也越来越少，黑子数极小的那一年，称为太阳活动谷年。国际上规定，从1755年起算的黑子周期为第一周，然后顺序排列。1999年开始为第23周,2011年开始24周期，所以下一个最活跃年大概要到201*年左右
中国气象局国家空间天气监测预警中心监测显示，15日上午10时左右，太阳黑子活动区爆发了一次X2.2级耀斑。本次耀斑的爆发引起了中国上空的电离层突然骚扰，对短波通信构成影响。这是近4年来最大级别的耀斑爆发。 9时56分，中国气象局国家空间天气监测预警中心监测到太阳黑子活动区(活动区11158)爆发了一次X2.2级耀斑，并伴有II型和IV型射电暴。耀斑会导致地球日照面的短波信号衰减甚至中断，本次耀斑对中国南方地区的短波通讯造成了一定影响。 在此之前，2月14日凌晨，该活动区曾爆发了一次M6.6级耀斑，太阳射电流量也达到第24太阳活动周的新高。但是耀斑后未见显著的太阳风暴征兆，对地球影响不大。 太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动。周期约为11年。其寿命仅在几分钟到几十分钟之间，其亮度迅速上升至极大，然后缓慢减弱，是强太阳风暴事件的重要标志。随着太阳活动高年的来临，太阳活动水平的升高速度在不断加快，太阳表面出现复杂黑子群的频率越来越高，太阳爆发事件也将更加频繁。 国家空间天气监测预警中心表示，未来三天，太阳黑子活动区仍有可能爆发X级以上耀斑，国家空间天气监测预警中心将密切关注事件的后续影响，及时发布预报预警信息。
日本信息通信研究机构16日宣布，其研究人员在日本时间15日上午观测到了大规模的太阳耀斑爆发现象。该机构指出，太阳耀斑会干扰地球上空的电离层，进而干扰人造卫星通信，应尽早采取预防措施。
太阳耀斑是太阳色球层某些区域突然增亮的现象，是最剧烈的太阳活动。15日的太阳耀斑是信息通信研究机构研究人员利用地面的射电望远镜观测时首先发现的，后来利用光学望远镜进行了确认。 该机构警告说，爆发释放的大量等离子体最早将于17日到达地球周围。在此后的数天时间里，地球磁场和上空的电离层将出现紊乱，不仅卫星广播信号将受到干扰，全球卫星定位系统(GPS)也有可能出现误差。 太阳耀斑约以11年为一个活动周期，近几年来其活动一直较弱。此次巨大的太阳耀斑爆发是2006年12月以来第一次如此规模的爆发，被认为是太阳活动再次活跃起来的征兆。 信息通信研究机构研究员长妻努说，政府和通信公司应该事前研究采取措施，确保即使发生通信障碍，也能够尽快恢复。 近日手机通讯可能突然中断 “从今天至明后几天，地球上的手机通讯可能会受到干扰。出现突然中断或是有噪音的情况。”针对第24个太阳活动周期开始后，首次爆发的X级别耀斑将对地球产生的影响，中国科学院紫金山天文台从事太阳物理研究的研究员宁宗军16日接受记者采访时这样解释。 宁宗军说。“本月14日，出现了一个M6.6级耀斑，在随后的24小时内，接连产生很多次C级到M级光斑，15日上午9时许，我们观测到一个达到X2.2级别的耀斑正向地球而来。将在2到3天内产生较强的对地效应。”宁宗军指着电脑上SDO卫星观测图像向记者解释。 据了解，这是第24太阳活动周开始以来的第一次X级耀斑，也是本次太阳活动周迄今最大级别的耀斑爆发。 太阳活动周期，是太阳黑子数及其他现象的准周期变化，大约11年为一个周期。伴随着黑子群，将会有不同级别的日冕物质抛射(耀斑)现象。根据预测，第24太阳活动周期从2008年12月开始，2013年左右至峰值，其后，太阳黑子将逐渐减少。 耀斑发生后，大量高能带电粒子和强烈的电磁辐射被抛射出来。如果正向地球的方向。将会影响地球空间环境，干扰地球磁场和高空电离层。使得短波无线通讯信号中断，军用，民用航空通信，全球定位系统信号，甚至手机和银行自动取款机都有可能受到干扰，影响人们的正常生活和生产活动。2003年10月底，科学家目睹了一场有记录以来最大的太阳耀斑爆发。耀斑级别达到X28。致使瑞典南部的5万户居民短暂失去电力供应。而就在此间，记者已经发现，手机通讯过程中会出现中断的现象。 “我们把日冕物质抛射的级别分为A、B、C、M、X五个级别，其中A为最小级别，X为最大级别”。宁宗军表示：“此次日冕物质抛射对地球的影响不会很严重。从目前来看，太阳黑子的活动才开始频繁。今天在卫星图像上仍能看到八个以上的黑子群。未来仍有可能爆发X级以上耀斑。” 对于第24太阳活动周期峰值时，是否会有不可预计规模的太阳风暴袭击地球，是否会给地球带来无法预计的磁暴灾难。宁宗军表示“应该不会。”据他介绍，根据过去一百多年对太阳黑子活动的观测和记录分析，第24太阳活动周期太阳黑子极大数值应该在70个左右。而这个数值仅为上一个也就是2003年第23太阳活动周期峰值的一半，“因此大家不必恐慌”。 |
|
|
