2017年高考地理必考知識(shí)點(diǎn)：太陽活動(dòng)

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▲高考地理必考知識(shí)點(diǎn)：太陽活動(dòng)

太陽活動(dòng)是太陽大氣層里一切活動(dòng)現(xiàn)象的總稱。主要有太陽黑子、光斑、譜斑、耀斑、日珥和日冕瞬變事件等。由太陽大氣中的電磁過程引起。時(shí)烈時(shí)弱，平均以11、22年為周期。處于活動(dòng)劇烈期的太陽（稱為“擾動(dòng)太陽”)輻射出大量紫外線、x射線、粒子流和強(qiáng)射電波，因而往往引起地球上極光、磁暴和電離層擾動(dòng)等現(xiàn)象。

太陽黑子是太陽活動(dòng)的基本標(biāo)志

光斑：太陽光球邊緣出現(xiàn)的明亮組織，向外延伸到色球就是譜斑。光斑一般環(huán)繞著黑子，與黑子有密切的關(guān)系。

譜斑：太陽光球?qū)由媳戎車髁恋陌郀罱M織。

太陽風(fēng)：太陽風(fēng)形成的帶電粒子流造成了地球上的極光

耀斑：發(fā)出的強(qiáng)大的短波輻射，會(huì)造成地球電離層的急劇變化。對(duì)人類的影響很大。造成短波通訊中斷。

日珥：在日全食時(shí)，太陽的周圍鑲著一個(gè)紅色的環(huán)圈，上面跳動(dòng)著鮮紅的火舌，這種火舌狀物體就叫做日珥。

▲高考地理必考知識(shí)點(diǎn)：太陽活動(dòng)的主要標(biāo)志

是太陽黑子和耀斑。耀斑是太陽活動(dòng)最激烈的顯示。對(duì)地球的氣候(降水)，電離層(無線電短波通訊)，磁場(chǎng)(有“磁暴”現(xiàn)象)和在高緯度的夜空有極光出現(xiàn)。其平均周期約為11年。

▲高考地理必考知識(shí)點(diǎn)：太陽活動(dòng)的表現(xiàn)

太陽黑子是太陽強(qiáng)烈的磁場(chǎng)活動(dòng)抑制了對(duì)流的作用，因而使得于表面溫度相對(duì)較低、顏色較暗的區(qū)域。黑點(diǎn)的數(shù)量關(guān)聯(lián)到太陽輻射的強(qiáng)度，在1980年代，以阿布特、Foukal等人（1977年）意識(shí)到輻射的增加值與黑子的關(guān)聯(lián)性，只依據(jù)一顆衛(wèi)星的觀測(cè)，估計(jì)其變異是很小的（只有1W/m2的等級(jí)或總量的0.1%）。雨云7號(hào)（在1978年10月25日發(fā)射）和太陽極大期任務(wù)衛(wèi)星（1980年2月14日發(fā)射）查出，因?yàn)閲@黑子周圍的區(qū)域更加明亮，整體的作用是越多的黑點(diǎn)意味著太陽越明亮。

曾有一些建議認(rèn)為太陽直徑的變化也許會(huì)導(dǎo)致輸出的改變，但是最近的工作，主要是SOHO的米契森多普勒影像儀，顯示這種變化量極為微小，大約只有0.001%。各種各樣的研究都應(yīng)用了黑子數(shù)目來進(jìn)行（因?yàn)檫@項(xiàng)紀(jì)錄已延續(xù)了數(shù)百年）做為其他太陽輸出活動(dòng)的代理（因?yàn)樽詈玫囊仓挥袛?shù)十年的觀測(cè)資料），同樣的，地面儀器與在軌道極高高度上的儀器之間也做了比對(duì)和較準(zhǔn)。研究人員結(jié)合目前的數(shù)據(jù)和調(diào)整歷史上的數(shù)據(jù)，其他代理的資料－像是宇宙射線產(chǎn)生的同位素－被用來推斷太陽磁場(chǎng)的活動(dòng)和可能的亮度。

▲高考地理必考知識(shí)點(diǎn)：太陽活動(dòng)對(duì)地球的影響

1、電離層的影響

地球大氣層在太陽輻射的紫外線、X射線等作用下形成電離層，無線電通訊的無線電波就是靠電離層的反射向遠(yuǎn)距離傳播的。當(dāng)太陽活動(dòng)劇烈，特別是耀斑爆發(fā)時(shí)，在向陽的半球，太陽射來的強(qiáng)X射線、紫外線等，使電離層D層變厚，造成靠D層反射的長波增強(qiáng)，而靠E層、F層反射的短波卻在穿過時(shí)被D層強(qiáng)烈吸收受到衰減甚至中斷，如l970年11月5日長途臺(tái)曾因此中斷2小時(shí)；這被稱為“電離層突然騷擾”。這些反應(yīng)幾乎與大耀斑的爆發(fā)同時(shí)出現(xiàn)，因?yàn)殡姶挪ǖ膫鞑ニ俣染褪枪馑?，大約8分多鐘即可由太陽到達(dá)地球表面，所以反應(yīng)非?？?。經(jīng)過一段肘間以后耀斑產(chǎn)生的帶電的高能粒子逐漸到達(dá)地球，它們受地球磁場(chǎng)的作用向地磁極兩極運(yùn)動(dòng)，因而影響極區(qū)的電離層，造成高緯度地區(qū)的雷達(dá)和無線電通訊的騷擾，甚至中斷。這被稱為“極蓋吸收”和“極光帶吸收”，它的影響時(shí)間較長。

整個(gè)地球是一個(gè)大磁場(chǎng)。地球的北極是地磁場(chǎng)的磁南極，地球的南極是地磁場(chǎng)的磁北極。地極和磁極之間有大約11度的夾角，因此地球的周圍充滿了磁力線，不同的位置有不同的地磁強(qiáng)度。平時(shí)地磁受多方面的影響，會(huì)有不同程度的擾動(dòng)，而影響最大的就是磁暴現(xiàn)象。磁暴的發(fā)生對(duì)人類活動(dòng)，特別對(duì)與地磁有關(guān)的工作都會(huì)受到影響。

2、氣候的影響

太陽活動(dòng)與地球上氣候變化的關(guān)系也是比較明顯的，地球上氣候變化與黑子數(shù)目變化周期密切相關(guān)，可是其具體的作用機(jī)制還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有搞清楚。世界許多地區(qū)降水量的年際變化，與黑子活動(dòng)的11年周期有一定的相關(guān)性。另外，我們只是發(fā)現(xiàn)，亞寒帶的許多樹齡很高的樹木，它們的年輪恰恰有著與黑子活動(dòng)11年周期相對(duì)應(yīng)的、有規(guī)律的疏密變化。同時(shí)從統(tǒng)計(jì)資料中，我們發(fā)現(xiàn)凡是黑子活動(dòng)的高峰年，地球上特異性的反常氣候出現(xiàn)的機(jī)率就明顯地增多；相反，在黑子活動(dòng)的低峰年，地球上的氣候相對(duì)就比較平穩(wěn)。另外地球高層大氣的變化也與太陽活動(dòng)相關(guān)。地震、水文、氣象等多方面的研究都說明了太陽活動(dòng)對(duì)地球的影響，關(guān)于這方面的物理機(jī)制還在研究中。

3、磁場(chǎng)的影響

整個(gè)地球是一個(gè)大磁場(chǎng)。地球的北極是地磁場(chǎng)的磁南極，地球的南極是地磁場(chǎng)的磁北極。地極和磁極之間有大約11度的夾角，因此地球的周圍充滿了磁力線，不同的位置有不同的地磁強(qiáng)度。平時(shí)地磁受多方面的影響，會(huì)有不同程度的擾動(dòng)，而影響最大的就是磁暴現(xiàn)象。

太陽大氣拋出的帶電粒子流，能使地球磁場(chǎng)受到擾動(dòng)，產(chǎn)生“磁暴”現(xiàn)象，使磁針劇烈顫動(dòng)，不能正確指示方向。當(dāng)太陽上黑子和耀斑增多時(shí)，發(fā)出的強(qiáng)烈射電會(huì)擾亂地球上空的電離層，使地面的無線電短波通訊受到影響，甚至?xí)霈F(xiàn)短暫的中斷。

在磁暴發(fā)生時(shí)，高緯度地區(qū)常常伴有極光出現(xiàn)。極光常常出現(xiàn)于緯度靠近地磁極地區(qū)25度-30度的上空，離地面100-300千米，它是大氣中的彩色發(fā)光現(xiàn)象，形狀不一。常出現(xiàn)極光的區(qū)域稱為極光區(qū)。由于來自太陽活動(dòng)區(qū)的帶電高能粒子流到達(dá)地球，并在磁場(chǎng)作用下奔向極區(qū)，使極區(qū)高層大氣分子或原子激發(fā)或電離而產(chǎn)生光。當(dāng)太陽活動(dòng)劇烈時(shí)，極光出現(xiàn)的次數(shù)也增大。

地球兩極地區(qū)的夜空，常會(huì)看到淡綠色、紅色。粉紅色的光帶或光弧，這叫做極光。極光是帶電粒子流高速?zèng)_進(jìn)那里的高空大氣層，被地球磁場(chǎng)捕獲，同稀薄大氣相碰撞而產(chǎn)生的。耀斑及黑子對(duì)地球的電離層、磁場(chǎng)和極區(qū)有顯著的地球物理效應(yīng)。

4、航天的影響

大耀斑出現(xiàn)時(shí)射出的高能量質(zhì)子，對(duì)航天活動(dòng)有極大的破壞性。高能質(zhì)子達(dá)到地球附近肘，特別是容易到達(dá)無輻射帶保護(hù)的極區(qū)，會(huì)影響極區(qū)飛行；如遇衛(wèi)星則對(duì)衛(wèi)星上的儀器設(shè)備有破壞作用；太陽能電地在高能質(zhì)子的轟擊下，性能會(huì)嚴(yán)重衰退以至不能工作；如遇在飛船外工作的宇航員將危及生命。

太陽活動(dòng)達(dá)到高峰時(shí)，地球上太平洋熱帶及亞熱帶地區(qū)氣溫升高、海水加速蒸發(fā)、西太平洋熱帶海域的降雨增多，而與此同時(shí)，東太平洋熱帶海域氣溫降低，這一現(xiàn)象類似于拉尼娜現(xiàn)象。在接下來的一兩年中，這一現(xiàn)象又在太陽活動(dòng)的作用下逐漸演變?yōu)橐环N類似于厄爾尼諾的現(xiàn)象，緩慢移動(dòng)的洋流帶來溫暖的海水，取代了東太平洋熱帶海域溫度較低的海水。

總的說來，太陽對(duì)地球的影響主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：

1.擾動(dòng)地球上空電離層，影響無線電短波通信；

2.擾動(dòng)地球磁場(chǎng)，產(chǎn)生“磁暴”現(xiàn)象；

3.作用于兩極高空大氣，產(chǎn)生極光；

4.影響地球自然環(huán)境，產(chǎn)生自然災(zāi)害。

▲高考地理必考知識(shí)點(diǎn)：太陽活動(dòng)的應(yīng)用

從太陽活動(dòng)對(duì)地球的影響可以看出，對(duì)太陽活動(dòng)的預(yù)報(bào)有很大的必要?，F(xiàn)在包括中國在內(nèi)的許多國家，都已開展這方面的工作。通過預(yù)報(bào)可使有關(guān)部門，如：通信部門、航天部門等，及時(shí)采取措施減少太陽活動(dòng)對(duì)這些部門工作的影響，也為準(zhǔn)確地進(jìn)行天氣、氣候、水文、地震等預(yù)報(bào)提供資料。

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