2017年高考地理必考知識點：太陽活動

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▲高考地理必考知識點：太陽活動

太陽活動是太陽大氣層里一切活動現(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。時烈時弱，平均以11、22年為周期。處于活動劇烈期的太陽（稱為“擾動太陽”)輻射出大量紫外線、x射線、粒子流和強射電波，因而往往引起地球上極光、磁暴和電離層擾動等現(xiàn)象。

太陽黑子是太陽活動的基本標志

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)出的強大的短波輻射，會造成地球電離層的急劇變化。對人類的影響很大。造成短波通訊中斷。

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

▲高考地理必考知識點：太陽活動的主要標志

是太陽黑子和耀斑。耀斑是太陽活動最激烈的顯示。對地球的氣候(降水)，電離層(無線電短波通訊)，磁場(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。

▲高考地理必考知識點：太陽活動的表現(xiàn)

太陽黑子是太陽強烈的磁場活動抑制了對流的作用，因而使得于表面溫度相對較低、顏色較暗的區(qū)域。黑點的數(shù)量關(guān)聯(lián)到太陽輻射的強度，在1980年代，以阿布特、Foukal等人（1977年）意識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，估計其變異是很小的（只有1W/m2的等級或總量的0.1%）。雨云7號（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，因為圍繞黑子周圍的區(qū)域更加明亮，整體的作用是越多的黑點意味著太陽越明亮。

曾有一些建議認為太陽直徑的變化也許會導(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)目來進行（因為這項紀錄已延續(xù)了數(shù)百年）做為其他太陽輸出活動的代理（因為最好的也只有數(shù)十年的觀測資料），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和較準。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的活動和可能的亮度。

▲高考地理必考知識點：太陽活動對地球的影響

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距離傳播的。當(dāng)太陽活動劇烈，特別是耀斑爆發(fā)時，在向陽的半球，太陽射來的強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，而靠E層、F層反射的短波卻在穿過時被D層強烈吸收受到衰減甚至中斷，如l970年11月5日長途臺曾因此中斷2小時；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)同時出現(xiàn)，因為電磁波的傳播速度就是光速，大約8分多鐘即可由太陽到達地球表面，所以反應(yīng)非常快。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地球，它們受地球磁場的作用向地磁極兩極運動，因而影響極區(qū)的電離層，造成高緯度地區(qū)的雷達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”，它的影響時間較長。

整個地球是一個大磁場。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度。平時地磁受多方面的影響，會有不同程度的擾動，而影響最大的就是磁暴現(xiàn)象。磁暴的發(fā)生對人類活動，特別對與地磁有關(guān)的工作都會受到影響。

2、氣候的影響

太陽活動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制還遠遠沒有搞清楚。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11年周期相對應(yīng)的、有規(guī)律的疏密變化。同時從統(tǒng)計資料中，我們發(fā)現(xiàn)凡是黑子活動的高峰年，地球上特異性的反常氣候出現(xiàn)的機率就明顯地增多；相反，在黑子活動的低峰年，地球上的氣候相對就比較平穩(wěn)。另外地球高層大氣的變化也與太陽活動相關(guān)。地震、水文、氣象等多方面的研究都說明了太陽活動對地球的影響，關(guān)于這方面的物理機制還在研究中。

3、磁場的影響

整個地球是一個大磁場。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度。平時地磁受多方面的影響，會有不同程度的擾動，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，能使地球磁場受到擾動，產(chǎn)生“磁暴”現(xiàn)象，使磁針劇烈顫動，不能正確指示方向。當(dāng)太陽上黑子和耀斑增多時，發(fā)出的強烈射電會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，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)。由于來自太陽活動區(qū)的帶電高能粒子流到達地球，并在磁場作用下奔向極區(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)太陽活動劇烈時，極光出現(xiàn)的次數(shù)也增大。

地球兩極地區(qū)的夜空，常會看到淡綠色、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沖進那里的高空大氣層，被地球磁場捕獲，同稀薄大氣相碰撞而產(chǎn)生的。耀斑及黑子對地球的電離層、磁場和極區(qū)有顯著的地球物理效應(yīng)。

4、航天的影響

大耀斑出現(xiàn)時射出的高能量質(zhì)子，對航天活動有極大的破壞性。高能質(zhì)子達到地球附近肘，特別是容易到達無輻射帶保護的極區(qū)，會影響極區(qū)飛行；如遇衛(wèi)星則對衛(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，性能會嚴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。

太陽活動達到高峰時，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，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，太陽對地球的影響主要體現(xiàn)在四個方面：

1.擾動地球上空電離層，影響無線電短波通信；

2.擾動地球磁場，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。

▲高考地理必考知識點：太陽活動的應(yīng)用

從太陽活動對地球的影響可以看出，對太陽活動的預(yù)報有很大的必要?，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)報可使有關(guān)部門，如：通信部門、航天部門等，及時采取措施減少太陽活動對這些部門工作的影響，也為準確地進行天氣、氣候、水文、地震等預(yù)報提供資料。

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