多年來,地球上北回歸線的某壹點,6月22日,距離太陽的距離略有變化,從0到200公裏不等(初步估計
如果壹年四季太陽直射赤道,北京壹年四季都是秋天。
65438年6月22日+2月22日,同壹時刻,北回歸線上任意壹點與太陽的距離差為2029公裏,平均溫差為30度(近似值),兩者之和為80。地球偏離軌道80公裏,溫度上升或下降65438±0攝氏度,有助於研究地球氣候異常。
當太陽黑子和耀斑較多時,強烈的射電會擾動地球上方的電離層,影響地面短波無線電通信,甚至造成短暫中斷。
太陽大氣層拋出的帶電粒子流可以擾亂地球磁場,產生“磁暴”現象,使磁針劇烈振動,無法正確指示方向。
在地球兩極的夜空中經常可以看到淺綠色和紅色。粉紅色的光帶或光弧被稱為極光。極光是帶電粒子高速沖入高層大氣,被地球磁場捕獲,與稀薄的大氣碰撞而產生的。
太陽活動對地球的影響:太陽活動有時平靜,有時劇烈;太陽自轉,太陽上的活動區有時面向地球,有時背向地球;地球本身有自轉和公轉,所以太陽活動對地球的影響是非常復雜的,周期也是多種多樣的,比如日周期、27天周期、年周期、11年周期等等。這裏主要講耀斑和快速變化的太陽黑子對地球的影響,而不是小活動的影響和壹個平靜的太陽對地球的各種影響。
耀斑和太陽黑子對地球的電離層、磁場和極地區域有重大的地球物理影響。
地球大氣層在太陽輻射的紫外線和X射線的作用下形成電離層,無線電通信的無線電波通過電離層的反射傳播到很遠的地方。當太陽活動劇烈時,特別是耀斑爆發時,在陽光充足的半球,來自太陽的強X射線和紫外線使電離層D層變厚,導致D層反射的長波增強,而E層和F層反射的短波在穿過時被D層強烈吸收,衰減甚至中斷。比如l970年6月5日長途臺中斷2小時。這就是所謂的“電離層突然擾動”。這些反應幾乎與大耀斑爆發同時發生,因為電磁波的傳播速度是光速,從太陽到地球表面大約需要8分鐘,所以反應非常快。耀斑產生的帶電高能粒子經過壹段時間的彎管後,逐漸到達地球,它們向地球磁場的兩極移動,從而影響極區的電離層,造成高緯度地區雷達和無線電通信的騷擾甚至中斷。這叫“極冠吸收”和“極光吸收”,影響時間長。
整個地球就是壹個大磁場。地球的北極是地磁場的磁南極,地球的南極是地磁場的磁北極。地球極和磁極之間有壹個約11度的夾角,所以地球周圍充滿了磁力線,不同的位置有不同的地磁強度。通常地磁受到多方面的影響,會有不同程度的擾動,影響最大的是磁暴現象。磁暴通常發生在太陽耀斑後20-40小時。它們是地磁場的強擾動,磁場強度可以變化很大。此時太陽風速趨於增大,面向太陽的磁層頂面可以從地球半徑的8-11壓縮到地球半徑的5-7。磁暴的發生會影響人類的活動,尤其是與地磁相關的工作。
磁暴發生時,極光往往出現在高緯度地區。極光經常出現在緯度25-30度,距離地面100-300公裏的地磁極附近的天空中。是大氣中色彩斑斕的發光現象,形狀各異(見教材前面的彩圖)。極光經常出現的區域稱為極光區。由於太陽活動區的帶電高能粒子到達地球,在磁場的作用下沖向極地,極地上層大氣中的分子或原子被激發或電離產生光。當太陽活動強烈時,極光的數量會增加。
太陽活動與地球氣候變化的關系也很明顯。據統計,地表降水的變化也有11年和22年的周期,地球高層大氣的變化也與太陽活動有關。地震、水文、氣象等研究已經解釋了太陽活動對地球的影響,這方面的物理機制還在研究中。
大耀斑出現時放出的高能質子對太空活動極具破壞性。高能質子到達地球附近的肘部,特別是沒有輻射帶保護的極地,會影響極地飛行;如果是衛星,會破壞衛星上的儀器設備;在高能質子的轟擊下,太陽能電的性能會嚴重退化,甚至無法工作;萬壹宇航員在宇宙飛船外工作,他們的生命將受到威脅。。
從以上影響可以看出,對太陽活動進行預測是非常必要的。現在很多國家包括我國都開展了這項工作。通過預報,通信部門、航天部門等相關部門可以及時采取措施,減少太陽活動對這些部門工作的影響,還可以為準確的天氣、氣候、水文、地震預報提供信息。