太阳活动研究的历史

什么是太阳活动？

太阳活动是太阳大气中所有活动的总称。主要有太阳黑子、光点、光谱耀斑、太阳和日冕。由太阳大气中的电磁过程引起。时强时弱，平均周期为11年。

其中，太阳上的剧烈喷发活动及其在日地空间引起的一系列强烈扰动称为太阳风暴。太阳风暴持续时间短，规模巨大，能释放出巨大的能量，主要是通过增强的电磁辐射、高能带电粒子流和等离子体云。太阳爆发活动喷出的物质和能量到达近地空间后，可对地球磁层、电离层、高层大气等空间环境造成强烈扰动，从而影响人类活动。

太阳活动和极光

极光是一种彩色的等离子体现象，通常出现在地球南北极附近的天空中。它被称为南极的南光和北极的北极光。正是因为来自太阳的带电粒子流(太阳风)进入地球磁场，激发(或电离)了高层大气中的分子或原子。

太阳活动研究的历史

太阳黑子的变化是记录最多的太阳活动变化。关于太阳黑子的第一次记录大约是在中国公元前800年，最古老的描述性记录大约是公元1128年。1610年，天文学家开始用望远镜记录太阳黑子及其运动。最初的研究集中在本质和行为上。在17世纪和18世纪，由于太阳黑子数量少，研究受到阻碍，但现在被认为是太阳活动低潮延长的时期。

1845年，普林斯顿大学教授约瑟夫·亨利和史蒂文·亚历山大用热电堆观测太阳，观测到太阳光点发出的辐射高于平均值。到了1900年，研究人员开始用统计学探索太阳活动与地球上天气的相关性，格洛克等科学家注意到树木的生长与太阳活动之间存在相关性。

1801年，威廉·赫歇尔注意到小麦价格与太阳黑子记录之间存在明显的相关性。现在科学家利用气象卫星观测到的数据，全面研究太阳活动对人类的影响。

太阳活动对地球的影响

1.对电离层的影响

地球大气层在太阳辐射的紫外线和X射线的作用下形成电离层，无线电通信的无线电波通过电离层的反射传播到很远的地方。当太阳活动剧烈时，特别是耀斑爆发时，耀斑产生的带电高能粒子在地球磁场的作用下移动到地球磁极的两极，从而影响极区电离层，造成高纬度地区雷达和无线电通信的骚扰甚至中断。这被称为“极冠吸收”和“极光吸收”。

2.对气候的影响

太阳活动与地球气候变化的关系也很明显。地球上的气候变化与太阳黑子数变化的周期密切相关。在太阳黑子活动的高峰年，地球上特定异常气候的概率明显增加。相反，在太阳黑子活动的低峰年，地球上的气候相对稳定。

太阳活动对地球的影响

3.对磁场的影响

太阳大气层抛出的带电粒子流可以扰乱地球磁场，产生“磁暴”现象，使磁针剧烈振动，无法正确指示方向。极光经常伴随着高纬度地区的磁暴。极光经常出现在纬度25 -30度，距离地面100-300公里的地磁极附近的天空中。它是大气中一种色彩斑斓、形状各异的发光现象。

4.对航空航天的影响

太阳耀斑发出的高能质子对空间活动极具破坏性。如果是卫星，会破坏卫星上的仪器设备；在高能质子的轰击下，太阳能电池的性能会严重退化，甚至无法工作；万一航天员在飞船外工作，会危及航天员的生命安全。