太阳活动对地球的影响

什么是太阳活动？太阳活动主要包括：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。 太阳风暴指太阳在黑子活动高峰阶段产生的剧烈爆发活动。爆发时释放大量带电粒子所形成的高速粒子流，严重影响地球的空间环境，破坏臭氧层，干扰无线通信，对人体健康也有一定的危害。 太阳活动对地球的影响 太阳活动周的发现史 太阳如今正处于第24活动周。近日，美国宇航局表示自2011年末出现一系列耀斑和喷发物之后，近期太阳或将进入这一活动周的活跃期。那么，太阳活动周是如何确定的？它最初是怎样被发现的呢？ 　　太阳黑子与太阳活动周 　　太阳活动周期，又称为太阳磁活动周期，是太阳黑子数及其它现象的准周期变化，大约每11年为一个周期。从2008年初开始，太阳进入了第24活动周。 　　太阳黑子是太阳活动最显著的特征，也是太阳磁场存在的直接证据。太阳黑子大多成群出现，每个黑子群由几个到几十个黑子组成，最多可达100多个。黑子大小不一，小的黑子直径约有1000千米，大的黑子约有20000千米，特大的太阳黑子直径甚至可达245000千米，相当于地球直径的19倍！ 　　黑子的形状像一个暗的浅碟，中间凹陷。发展完全的黑子分本影和半影两部分，黑子中间的暗核部分叫做本影，本影周围较浅的边框叫做半影。本影是黑子的核心，黑子的亮度约是光球亮度的三分之二。 　　1874年，英国皇家格林尼治天文台（RGO）利用南非好望角、印度南部城市Kodailkanal和毛里求斯的观测站组成一个太阳黑子的观测网络，留下了迄今最长、最完整的黑子记录，其中包括每个黑子的面积、经度和纬度等等。 　　在欧洲，1610年之后一些天文学先驱们，如著名的伽利略，已经开始用望远镜观测太阳并记录黑子。从这些记录中不仅可以得到黑子的数目，还可以得到黑子的面积，甚至可以区别黑子的本影和半影。 　　太阳活动周的发现 　　1843年，德国业余天文学家、药剂师施瓦贝（S.H.Schwabe）最先发现了太阳活动周期。起初，施瓦贝只是希望在太阳附近发现一颗新的行星，在它从太阳圆面前方经过时候“逮住”它。1826年，他开始用一架小望远镜注视太阳，但除了注意到太阳黑子外，其余什么都看不见。之后，施瓦贝开始放弃寻找行星而专注描绘黑子，并一直坚持了17年。在这些年的详细观测中，施瓦贝发现，每经过大约10年，就会出现黑子数目增加的现象，经过了极大期，太阳黑子数又进入极小期，太阳表面几乎没有黑子。这样，每约10年就是一个太阳活动周。1 843年，施瓦贝把一篇题为《1843年间的太阳观测》的论文，投到德国《天文通报》，起初并未被发表，1851年，施瓦贝的发现才终于被公之于世。 　　十九世纪中期，时任瑞士苏黎世天文台台长的沃尔夫（J.R.Wolf）读了施瓦贝的论文后，开始用望远镜观测太阳黑子。除进行观测外，还搜集整理了此前太阳黑子的观测资料，其中包括伽利略及其同时代观测者留下的。经过整理，可供研究使用的每日太阳黑子数记录可推前至1749年，年平均值资料可推前至1610年。 　　沃尔夫在搜集整理太阳黑子数观测资料的过程中，为使不同观测台站以及不同人的太阳黑子观测资料具有可比性，于1848年提出了“太阳黑子相对数”的概念。具体表示为R=K（10g+f），式中R为黑子相对数，g为日面上观测到的黑子群数目，f为观测到的单个黑子的总数，K为转换因子。K值可随观测者所在地点、所用仪器、观测方法、观测技术和天气能见度而异，目前国际上一般将此值设为1。“太阳黑子相对数”可以通过观测到的单个黑子数、黑子群数，以及表征观测时的天气和所用的仪器等因素的系数来计算。当然，这个参量只能表示太阳对着地球这一半黑子的活动情况。 　　经过几年仔细观测和精心的资料整理，沃尔夫发现太阳黑子数的平均变化周期为11.1年。观测到的最短黑子周期为9年，最长黑子周期为14年。到1 852年，他还发现地磁活动和极光与太阳活动有关。沃尔夫提出将太阳黑子数从一个极小到另一个极小之间的时间定为一个周期，并将1755年至1 766年的周期定为第一个太阳活动周。 　　长期积累的黑子观测资料显示，太阳黑子活动的强弱存在周期变化，周期短则9年，长则1 3.6年，平均为1 1年。在开始的几年时间里，黑子不断产生，活动越来越加剧，黑子数达到极大的年份称为太阳活动峰年；在随后的几年中，黑子活动逐渐减弱，黑子变少，黑子极少的年份就称为太阳活动谷年。国际天文学界规定，以1 755年作为太阳黑子周期的开元年，从1755年3月到1 766年为第一个太阳周期。一个太阳活动周期开始和结束的标准是：每月太阳黑子相对数的平滑值达到极小值。从1 766年以后，按11年周期排列序号。 　　从2008年开始，太阳进入第24活动周，专家预测，今年或明年将是第24活动周的太阳活动峰年。在峰年这段时问，除了黑子群在日面上的数量增多，太阳黑子相对数R增加外，其纬度分布也会从活动周开始时的位置向低纬度迁移。此外，太阳的各种活动也会在太阳峰年期随着黑子数的增加而发生相应的变化，并经常有太阳耀斑爆发等现象出现，这会对地球产生较大的影响。 　　在19世纪中期的时候，英国天文爱好者卡林顿（R.C.Carrington）致力于太阳黑子的观测。卡林顿追踪太阳黑子在整个为期11年的活动周期内的变化，发现不仅黑子的数量产生变化，而且黑子分布的位置也会向太阳的赤道移动。 　　同一时间，与卡林顿一样进行太阳周期规律研究的还有德国天文学家斯波勒（Gustav Spoerer）。经过长期观测，斯波勒发现在新的太阳活动周开始时，黑子群出现的位置分别在太阳南北半球纬度30°至45°附近，随着太阳活动周的进展，黑子群出现的纬度位置逐渐向赤道靠近。在太阳活动极大年附近，黑子群一般出现在15°附近。在太阳活动周的末尾，黑子群一般出现在8°附近。在每个太阳活动周即将结束时，新周期的黑子群已经开始在高纬度出现，旧太阳活动周的黑子群仍在低纬度出现。新周期和旧周期黑子群同时出现的局面大约可持续一年左右的时间。太阳黑子出现纬度的位置随太阳活动周发展而变化的规律，称为斯波勒定律。 　　太阳黑子有很强的磁场，一般来说，一个太阳黑子群中有两个主要黑子，它们的磁极性相反。在同一个半球，各个黑子群的南北极性分布状况是相同的。例如第22太阳周，北半球黑子群的先导黑子一般为南极，后随黑子为北极，即成对的黑子沿东西排列，分别为南极与北极，南半球相反。太阳南北两个半球，偶极黑子的极性秩序相反，在下一个黑子周，这种关系会颠倒。因此，一个完整的太阳磁活动周期是22年，称为磁活动周。 　　由于研究活动周用黑子数的月平均平滑值，并且黑子数的未来变化也很复杂而难以推测，前一活动周结束和后一活动周开始的划界不是很清楚的，常有几个月的重叠，在反常情况下甚至有1年～2年的重叠。第23到第24活动周的转变就是这样的反常情况，在2008年1月看到在日面北半球中纬新出现的黑子群的磁极性变了，因而认为第24活动周开始了。然而，从黑子数来说，直到2009年8月才达到了极小。 　　太阳活动的超长周期 　　太阳活动除了明显存在的约11年周期外，是否还存在其它更长的周期，一直是许多学者探讨的课题。早在1862年，沃尔夫根据当时可供利用的黑子记录，就曾指出太阳活动可能存在由7个太阳活动周组成的78年周期。从黑子11年周期变化曲线上可以直观看出，一般在连续3、4个11年高峰后便接连3、4个11年低峰，总共持续的年数近于一个世纪，这一时间段也被称为世纪周期。 　　20世纪中叶，格莱斯堡（W.Gleissberg）取黑子1 1年周期的极大值的百年平滑值进行分析，显示平滑值的变化曲线有着明显的周期性，极大值位于第3周和第9周，极小值位于第6周和第1 4周，所以有人亦将此周期称为格莱斯堡周期。 　　不过由于研究者所取方法不同，世纪周期的起止年份也不同。根据绍夫（J.Schove）收集、整理的古代黑子资料分析，世纪周期最短的只有40年，最长的可达1 20年。而且世纪周期越强，它的上升期也越长。太阳活动世纪周期反映了太阳活动平均强度的变化规律。 　　还有许多作者根据各种时段的黑子相对数年均值曲线，用数学分析方法进行处理，得到其它一些周期，但都不是很可靠。即使是80年周期，因为仅仅只有两个多周期的结果，也不能完全肯定。另外两个问题是，太阳活动除了周期性变化外，是否还有其它不规则变化，以及太阳活动的1 1年周期这一重要特征是否长期以来总是如此，或仅仅是太阳在某一阶段的特征，也值得探讨。但由于近代用望远镜观测太阳黑子的可靠记录只有300多年，因此要探讨太阳活动的超长期变化，只能借助于一些其它的途径。 　　极光是由太阳耀斑等发射的高能粒子流轰击地球大气后，引起大气原子和分子激发产生的，因此地球上每年极光发生频数与黑子相对数年均值存在强相关。绍夫曾于1962年根据欧洲以及中国、日本等东方国家历史的极光记录，整理发表了自公元前500年至1959年间每十年发生的极光频数，分析结果显示，2000多年来的太阳活动变化中，除了1 1年周期外，似乎还存在着长度约为200年的双世纪周期，即偶数世纪的活动强于奇数世纪。又因为这个周期和八大行星的会合周期接近，所以有人又称之为太阳活动的行星周期。 　　另外一种可以用于探讨太阳活动超长期变化的资料，是古树年轮中的同位素碳14的含量。资料分析显示，太阳活动水平并不是平稳和均匀变化的，而是经历过一系列的极大期和极小期，然而这些极大期和极小期的分布还看不出明显的规律性。 　　目前太阳活动正处在大约从1 800年开始的“现代极大期”，而离此最近的是两个极小期和一个极大期，它们是1 460年～1 550年问的“斯波勒极小期”和1 645年～1 71 5年间的“蒙德极小期”，以及1110年～1 260年问的“中世纪极大期”。 　　利用古代目视黑子的记录，可以研究太阳活动的周期性的变化。我国天文学家利用公元前43年至1 638年历史上的黑子目视记录，通过相关和自相关分析及其它方法，得到了2000年来太阳活动的变化情况，在许多方面补充和纠正了其他研究者得出的结论。比如，Eddy曾提出，太阳活动的11年周期在“蒙德极小期”期间和这之前可能并不存在。我国学者根据史书上的目视黑子记录分布规律进行研究，得出即使在太阳活动较弱的“蒙德极小期”期间，仍然能够发现其存在的1 1年周期性，进一步肯定了太阳活动1 1年周期存在的连续性。 自从1801年赫歇耳提出了降雨量与太阳黑子之间存在着相关性后，许多科学家都对太阳和地球之间的关系进行了细致的研究。如今，太阳活动和一些地球物理现象之间的关系研究，已形成一门生气勃勃的地球物理学和太阳物理学之间的边缘科学――日地关系学。太阳活动直接或间接地影响着地球上的物理环境和人类生活。 　1. 太阳是一个超级实验室 　 　　太阳是一个巨大的物理实验室，太阳上独特的超高温、超高压和巨大的物理尺度等结合起来所提供的物理条件是地球上实验室所无法达到的。通过对太阳的观测研究，极大地促进了原子物理学、原子核物理学、等离子体物理学和磁流体力学等学科的发展。 　　2. 太阳活动对地球的影响 　　极光现象 在靠近地球的极区，晚上常常可以看见天空中闪耀着绚丽多彩、变化多端的光带，这就是极光。极光就是太阳发射出的高速带电粒子流到达地球后，在磁场的作用下，与地球两极地区高空大气分子相互作用产生的高能物理现象。观测表明，极光出现的强度和频繁程度与太阳活动的强弱有密切的关系。 　　地球磁暴 太阳上存在的11年周期或更长周期活动现象。每当太阳活动峰年太阳黑子相对数增加，耀斑爆发、日冕物资抛射等现象频繁出现，并且发射出大量高能带电粒子到达地球时，就会扰乱地球原有的磁场，引起地球磁暴。 　　对无线电通讯和电力的影响 当太阳发射出大量高能带电粒子运动到近地空间时，会干扰无线电通讯和地面电力传输，太阳发生大规模的爆发性活动事件时，有关部门需要准备好应对措施。 　　对宇航的影响 高能带电粒子流也会干扰和破坏空间探测器的设备和运行，甚至威胁到宇航员的生命安全，因此，宇航探测设备必需充分考虑到这个因素，要对地球附近以及航线区域的磁场状况、太阳风状况有详细的了解，并考虑好预防措施。 　　对地球灾害的影响 太阳活动对地球上一些灾害性事件的影响，是许多科学家长期以来所关心的研究课题。资料显示，太阳活动周期与地球上水旱灾害和寒暖变化，地震有一定的关系。例如，研究表明水旱寒暖的年份和地震发生的次数都和太阳活动的11年和22年的周期相关。 　　对人体的影响 天文因素与人类健康和行为的统计研究发现，在太阳活动引起地球磁暴期间，人的神经系统对太阳活动变化非常敏感，某些疾病、血液系统、神经系统的变化和太阳黑子活动呈现出明显的相关性。目前这类课题还处于研究阶段。 　　3. 太阳活动预报 　　太阳活动会影响日地空间环境，活动剧烈时，地球的大气和磁环境也会发生改变，从而影响人类的通讯系统、电力系统等，甚至会激发自然灾害。因此，太阳活动对地球的影响已引起人类的广泛关注，准确预报太阳活动已成为当今社会的需要。 　　科学家现在已经掌握了太阳活动的基本规律，有能力对太阳活动做出各种时间尺度的预报，例如长期预报可预报太阳活动周的黑子数；中期预报可提前几个月或者几天预报太阳黑子、太阳爆发等的变化趋势；短期预报则可预报1―3天的太阳耀斑爆发事件。国际上已成立了太阳活动预报中心，中国在20世纪60年代也已形成了太阳活动观测网与预报网。全球联网资源共享、联合监测，将进一步提高预报太阳活动的准确率。 　　太阳是地球万物光和热的源泉，太阳又是一个巨大的天然实验室，深入开展对太阳的研究，有助于推动物理学的发展，也将对航天事业和人民日常生活提供巨大的帮助。太阳是天文学中一个独特，而又极其重要的研究对象。 太阳活动变化与地球气候 从银河系的范围来看，太阳是颗极为稳定的恒星。尽管一些恒星表现出强烈的脉冲，大小及亮度会发生大幅度波动，有时甚至会爆炸，但是在11年的太阳活动周期中，我们太阳的亮度只发生了0.1%的变化，这一变化微不足道。 　　然而，研究人员逐渐认识到：即使这些看来很小的变化也会对地球气候产生重大的影响。美国全国研究理事会（NRC）发布了一则新报告——《太阳活动变化对地球气候的影响》，有关太阳活动对地球的影响，报告中列出了一些极为复杂的机制。 　　要想了解太阳与地球气候之间的关系，需要掌握非常宽泛的专业知识，涉及等离子物理学、太阳活动、大气化学、流体力学和高能粒子物理学等领域的知识，甚至还需要掌握地球历史学方面的知识。然而，没有任何一个研究人员拥有解决问题所需的全部知识。为了取得进展，全国研究理事会不得不将许多领域的专家集中在一个专题讨论会上。这则报告概括了他们的集体成果，真正地在多学科相互关系中提出了问题的关键所在。 　　参与人员之一、科罗拉多大学大气及空间物理实验室的格雷格·柯普指出：尽管在11年的太阳活动周期中太阳亮度有所变化，总辐射量只增加了0.1%，然而这样小的变化仍然具有重大影响。“即使在特别短的时期内照射亮度上发生0.1%的变化，其影响也会超过所有其他能量来源所产生的影响总和，包括来自地球核心的自然放射能在内。”柯普说。 　　太阳的极度紫外线辐射（EUV）是一个特别重要的影响因素，这种辐射往往在太阳活动峰年前后的年份达到高峰期。在波长相对较短的极度紫外线辐射期间，太阳辐射量的变化就不是小小的0.1%了，而是猛增10倍或更大，这会严重地影响到上层大气的化学成分和热结构。 　　几个研究人员讨论了上层大气的变化如何转移下来影响地球表面。其实，太阳有着许多“自上而下”的影响通道。例如，戈达德太空飞行中心的查尔斯·杰克曼描述道：平流层中太阳释放的高能粒子和宇宙射线会将臭氧的水平减少几个百分点。由于臭氧吸收紫外线辐射，较少的臭氧意味着较多的太阳紫外线会到达地球表面。 　　美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的艾萨克·赫尔德将这一研究推进了一步。他描述了平流层中的臭氧减少可能会改变下面大气的动力学。 “臭氧减少导致极地平流层温度的降低，极地平流层温度降低又会增加对流层顶附近的水平温度变化率。”他解释说，“这样就会通过中纬度气漩改变角动量的通量，角动量很重要，因为对流层的角动量控制着地球表面的西风带。”换句话说，通过一系列复杂的因素，太阳活动对上层大气的影响可以促使地面风暴改变轨迹。 　　专题讨论会上的研究人员提出的许多机制有着一种鲁布·戈德堡机械式的性质。他们中有的根据多层大气与海洋之间的多级别相互作用进行研究，有的依靠化学进行研究，其余的依靠热力学或流体力学进行研究。这仅仅是因为问题很复杂，不代表问题不存在。 　　的确是这样，国家大气研究中心（NCAR）的杰拉尔德·米尔提出了具有说服力的证据，证据表明太阳活动变化正在对气候产生持久性的影响，尤其是对太平洋地区的气候。这则报告中说：在太阳黑子峰年期，研究人员观察海面气温资料的时候，他们发现热带太平洋表现出显著的拉尼娜式气候模式，赤道附近的东太平洋地区温度几乎降低了1摄氏度。此外，报告中还说：“有迹象表明，中纬度南北太平洋地区的海平面气压高于正常水平，太平洋热带辐合带（ITCZ）和南太平洋辐合带（SPCZ）的降雨量也有所增加。”这些都跟太阳黑子周期的高峰期有关。 　　太阳活动周期信号在太平洋地区反映得非常强烈，米尔及同事开始怀疑太平洋气候系统中有一种力量起到了强化信号的作用。“有关地球的气候系统之谜，其中之一就是：如果11年的太阳活动周期中拥有相对较小的波动，研究人员就会观测到热带太平洋地区气候信号的巨大变化。”他们利用超级计算机对气候进行模拟，证明了在大气和海洋的相互作用中不但需要“自上而下”的机制，还需要“自下而上”机制，才能够加强太阳对太平洋表面的影响力度。 　　近些年，研究人员考虑到了太阳有可能在全球变暖中起到一定的作用。毕竟，太阳是我们地球热量的主要来源。然而，全国研究理事会的报告表明，太阳活动变化造成的影响只是局部的，而不是全球性的。太平洋地区只是其中的一个例子。 　　美国国家大气研究中心的卡斯珀·阿曼在报告中指出：“地球辐射平衡被打破的时候，例如，在太阳活动周期的影响发生了变化之时，并不是所有的地点都受到相同的影响。赤道附近的太平洋中部地区温度通常会降低，秘鲁境内河流的流量会减少，美国西部气候会更加干燥。” 　　美国麻省大学的雷蒙德·布拉德利研究了太阳活动的历史资料，这些资料由放射性同位素记录在树木年轮和冰芯中。他说，太阳活动对区域降雨量的影响比对气温的影响更大。“如果说太阳活动对气候的确有影响的话，这种影响会通过整体循环的变化表现出来，而不会直接影响温度信号。”这一观点跟政府间气候变化专门委员会（IPCC）的结论以及全国研究理事会以前的报告是一致的。该观点认为：在过去的50年中，太阳活动变化并没有引起全球变暖。 　　研究人员认为，太阳活动跟蒙德极小期之间很可能存在许多关联。蒙德极小期是17世纪至18世纪早期缺乏太阳黑子的70年，是小冰期最冷的一段时间，当时欧洲和北美经历了极为寒冷的冬季。这种区域性的降温机制可能是太阳极度紫外线辐射量降低造成的，然而这只是推测。 　　斯克里普斯海洋研究所的丹·卢宾指出：通过观测银河系其他位置的类日恒星，来确定同类严重极小期的发生频度，这是很有价值的。“对类日恒星系统中严重极小期发生频度的初步估计为10%至30%，这意味着太阳的影响可能会让人难以承受。更新的研究利用了欧洲宇航局依巴谷天体测量卫星（Hipparcos）获得的数据，适当地考虑了恒星的金属性，将上述估计数字降至不到3%。”这个数字不大，但具有重大意义。 　　的确，目前的太阳可能是一个蒙德极小期开始阶段。正在进行中的第24个太阳活动周期是50多年中活动最弱的。而且，众说不一的证据显示，太阳黑子的磁场力度有长期弱化下去的趋势。国家太阳天文台的马特·佩恩和威廉·利文斯顿预计：到第25个太阳活动周期到来的时候，太阳上的磁场将会变得很弱，如果有太阳黑子形成的话，那也会是极少的。有关日震学及表面极区的独立研究倾向于支持他们的结论。（注：佩恩和利文斯顿没有参与全国研究理事会专题讨论会的活动。） 　　“在这个太阳活动周期中，如果太阳真的正在进入一个我们不熟悉的阶段，那么我们需要加倍努力地来了解太阳活动与气候之间的关系。”美国国家航空航天局“与星同在计划部”的利卡·古哈萨库塔指出，“关于如何启动下一步的研究，该报告提出了一些好主意。”“与星同在计划部”资助了全国研究理事会的研究。 　　在专题小组讨论结束时，研究人员找出了接下来可能要进行的几项研究。其中最重要的一项就是部署一架辐射测量成像仪。目前测量太阳辐射总量所利用的设备将所有的太阳辐射归为一个数值：将所有不同纬度、经度和波长的辐射归结为一个总辐射量。在跟踪太阳辐射输出的一系列时段中，这一综合结果成了唯一的数值。 　　事实上，正如太阳物理学应用公司的彼得·福卡尔指出的那样：太阳辐射的测量比较复杂。太阳不是一个亮度统一的普通球体，相反，太阳盘面上布满了黑子造成的暗区和被称为耀斑的明亮磁泡。从根本上来讲，辐射测量成像技术可以绘制太阳表面图，揭示黑子和耀斑对太阳辐射的影响。其中，耀斑是特别有趣的。尽管在太阳活动最弱期太阳黑子往往会消失，但明亮的耀斑不会消失。这也许可以解释，为什么太阳敏感型同位素碳14和铍10的古气候记录，甚至在蒙德极小期也仅仅表现出微弱的11年周期性。将一架辐射测量成像仪部署在未来的太空观测站中，会增进研究人员的了解，他们会认识到：需要将有关太阳活动与气候关系的探究寄托于未来长期无黑子出现的时段。 　　一些出席讨论会的人员强调了这一点：需要将有关太阳与气候关系的数据进行标准化编排，使之在多学科的研究中得到广泛的应用。由于太阳对气候的影响机制很复杂，来自各个领域的研究人员必须协作才能够成功地模拟出这些机制，然后再将互相矛盾的结果进行对比。美国国家航空航天局、国家海洋和大气局和国家科学基金会之间应该不断加强合作，这是这一研究过程的关键。 　　国家航空航天局总部的气候科学家哈尔·马林研究了这则报告后指出：“讨论会成员提出了许多有趣的可能性。然而，如果说有量化分析的话，也没有量化到能够使我们确切地估计对气候影响的程度。”利用具体而完美的模拟系统使可能性变得确切起来，对于研究人员来说是一个主要的挑战。 　　最后，许多参加讨论会的人们注意到，通过树木年轮和冰芯等古气候记录来揭示太阳活动与气候的关系是有难度的。地球磁场的变化和大气循环可能会影响到放射性同位素的沉积状况，这些比太阳活动的实际影响要大得多。关于太阳辐射量，更加完善的长期资料可能被记录在岩石中和月球或火星的沉积层中。研究其他星球可能会使我们掌握地球的关键信息。 太阳风暴对地球的影响 目前，太阳活动已经逐渐进入第24太阳活动周高年，剧烈的太阳爆发事件逐渐增加。此次太阳风暴即由编号为11429的太阳黑子群爆发的强耀斑引起。据美国气象部门预报，这一黑子群8日晚再次喷发，地球本周末再次迎来一次较温和的太阳风暴。 　　太阳风暴的主要物质来源是太阳表面释放出的气体和带电粒子流。这些粒子携带的能量惊人，通常会以每小时几百万公里的速度向地球袭来。科学家认为，太阳风暴会对地球造成以下几种影响。 　　短波通信受干扰：由于短波通信需借助位于地表70到500公里高度的电离层连续反射来传播信号，所以当太阳风暴产生的Ｘ光辐射引起电离层出现地磁紊乱后，通信就会中断。 　　航空航天受影响：太阳风暴会损坏航天器并影响宇航员及高纬或极区飞机上乘客的健康。上个世纪70年代的一次太阳风暴曾导致大气活动加剧，增加了当时属于苏联的“礼炮”号空间站的飞行阻力，从而使其脱离了原来的轨道。 　　供电系统遭破坏：1989年发生的一次强太阳风暴曾使加拿大魁北克省和美国新泽西州的供电系统受到破坏，造成的损失超过10亿美元。 　　太阳风暴虽然可能对航空、航天、通信、电力等产生影响，但对人体的影响却微乎其微，这是因为太阳风暴爆发时面向地球喷射的带电粒子只是其中的一小部分，而且在穿越日地间上亿公里的路程时，大多消失在漫漫旅程中。即便接近地球了，这些带电粒子绝大部分也会被地球磁场和外层大气拦截住，所以太阳风暴不会对人类的生命活动造成威胁，人们不必担心它会影响健康和生活。 　　因此，对太阳风暴既不要过分担心，也不要等闲视之。科学家们现在利用先进的探测装置已经能够对其进行预测，地球上的人们大可不必为之忧虑。 太阳活动对地球的影响有多大? 　　空间天气和人类关系密切，太阳风暴可能对高度信息化的人类社会以灾难性打击。首当其冲的受害者是人造卫星。2000年7月14日，日本的“宇宙学和天体物理高新卫星”(ASCA)在太阳风暴中失去能源，姿态失控，几个月后便坠入了大气层。在几个小时内，太阳风暴就能使人造卫星的寿命缩短大约两年。因为带电粒子会侵蚀卫星的太阳能电池板，同时它还会在电路中引发错误的指令，或者造成放电等卫星故障。此外，太阳风暴能量的注入会使得地球大气层膨胀，增加了低轨卫星的大气阻尼，让它们提早坠落。 　　接下来毁坏的是供电系统。1989年3月13日，加拿大魁北克省有600万人在没有电力的情况下度过了9个小时，因为太阳风暴毁坏了电网中的变压器。侵入的等离子体会造成地球磁场的快速变化，变化的磁场在电网中诱导产生电流。但是电_网的设计无法应付这些直流电，于是最大的危险就会出现在电网中造价高昂且难于更换的变压器上。不断上升的直流电会产生强磁场，它会使得不堪重负的变压器磁核饱和，其结果就是变压器的铜线升温熔化。 　　太阳风暴还会影响GPS的无线电信号。它不仅会干扰传播信号的电离层，还会产生额外的噪音信号。在2003年万圣节的太阳风暴中，除了民航客机的导航系统受到影响，太阳风暴中的高能粒子还干扰了飞机的无线电通讯。特别是对于高纬度地区的航线，由于地球磁场的保护作用较弱，太阳风暴甚至会使得航班改变航线达数天之久。 　　太阳每隔11年就会进入一次活动高峰年，会向外面抛出很多物质，就像‘打喷嚏’一样，这让离它1.5亿万千米的地球也“感冒”。其实太阳风暴对人类的影响一直存在，只是近年来随着科学技术的发展，人类建立的高技术系统规模越来越大，对这些系统的依赖程度越来越高。然而，这些系统对于周围环境的变化也越来越敏感，因而技术系统的灾害事件对人类社会影响的程度也会越来越大。目前来看，对于太阳爆发活动敏感的高技术系统主要有：航天、通信、导航、电网、输油管道等系统。 　　但是太阳风暴对地球的影响并非那么“耸人听闻”。太阳风暴的影响主要集中在外太空，而由于地球磁场和大气层的阻挡效应，生活在地球上并不会因此受到过于明显的干扰。专家们表示，当太阳风暴活动活跃时，黑子不断燃烧、爆炸，期间释放的大量紫外线会使地球上空的电离层浓度突然增加，吸收掉短波的能量，从而造成对短波无线电信号的干扰。但日常生活中人们使用的手机，包括部分无线电都不通过电离层传播信号，因此一般的太阳风暴对地球表面的通信影响不会太大。理论上，一般的太阳风暴强度还不至于冲破地球大气和磁场的保护，对地球上的现存物种构成致命威胁。