概要: 太阳活动与人类生存环境 汪景琇 画面上大家看到的是高山上壮丽的日出。我不知道有多少同学曾经到高山或者大海,去看壮丽的日出或者是温馨的日落。我这里收了一些日出和日落的
太阳活动与人类生存环境,标签:一年级语文知识扩展,http://www.85jc.com太阳活动与人类生存环境
汪景琇 画面上大家看到的是高山上壮丽的日出。我不知道有多少同学曾经到高山或者大海,去看壮丽的日出或者是温馨的日落。我这里收了一些日出和日落的图片。大家看到,当桔红色的光焰把天空照亮,另外又浓墨重彩,把大地涂成金色的时候,那么你会感到无限的温暖和欢乐,它给人一种欢乐、辉煌,甚至有几分庄严的感觉,使你体会到一种大自然或者宇宙的这种永恒的美丽。
这就是我们的太阳,它以稳定的光热来孕育着地球上的万物,包括智慧生命,我们人类本身。但是太阳它如果在地球大气外的话,那么你会看到每平方厘米、每分钟,大概能够接受到太阳的能量是1.97卡,那么会使1.97克的水升高一度的温度,那么这个被称为太阳常数。大家知道太阳常数在世纪时标内,变化小于百分之一,只有千分之一和二的水平。这是为什么地球上能够有生命繁衍。那么人类得以发展的原因,因为太阳确实以自己稳定的光热来孕育了我们的地球、孕育我们太阳系,包括这里智慧的生命。但是太阳有的时候也会有暴怒的时候,这个时候太阳会以激烈的活动,影响人类的生存环境和空间环境。所以我今天给大家讲的就是太阳风暴,也就是说太阳活动及其对人类生存环境的影响。
这里看到的是太阳上观测的一个真实情景,但是后面的太阳风暴却是模拟的图景,那么大家可以看到,太阳上局部区域发生剧烈的这种太阳活动现象,或者日冕物质抛射的形式,把大团的带着磁场的等离子体,抛向行星际空间,那么它大概花三天左右的时间来到达地球,撞击地球的磁层,这样在地球的两极,出现高能粒子辐射,那么接着影响了我们整个地球的环境,这种情况就叫做太阳风暴。大家知道越来越多的人开始感觉到、开始懂得这个道理,就是我们的地球,或者我们人类是生活在太阳这颗普通恒星扩展的大气内。这边是大家看到的太阳,太阳不停地通过太阳风,把磁化等离子体输入到行星际空间。这个地方我们看到是地球,那么地球的磁层会响应这种太阳输出的变化,反过来影响人类的生存环境。这就是我们意义上的太阳风暴,或者太阳活动对人类生存环境的影响。
我今天要讲的大致包括太阳和太阳活动、太阳活动周、太阳和人类的生存环境、太阳研究中的科学机遇,还有中国的太阳研究。太阳是一个普通的恒星,大家知道,在星际介质当中,太阳风通过它磁化等离子体,这种强劲的太阳风在行星际空间刻出一个巨大的空腔,这个空腔就叫做日球。太阳在日球中,它是整个日球的主宰,日球的边界是太阳风的能量和恒星风的能量,密度的等密度面。所以在这个边界上,太阳风和恒星风它们的密度相当,谁也影响不了谁。那么在日球内,这个巨大的空腔是太阳的影响范围,太阳通过几种方式来影响行星际空间,影响所有的行星系统,包括我们地球。它通过高能粒子,太阳不停地向行星际空间辐射高能粒子,又通过磁化的太阳风,把磁化的等离子体和磁场抛向行星际空间,还通过各种波长的电磁辐射,这个电磁辐射包括极短波,从γ射线、X射线、远紫外、紫外到可见光、红外、射电一直到几十公里的波长,来影响我们的环境。实际上在日球里有太阳系,有我们九大行星,有很多的天体。地球有自己的磁层,有自己的大气,另外还有自己的生物圈。那么太阳的结构,大家看到中间是日核,然后它通过热核反应核聚变,来产生无穷无尽的能量,通过辐射的方式,在辐射层里传播。中间这一部分是辐射层,日核内部的温度是一千五百万度,辐射层的温度大概百万度左右。由于太阳非常厚重,有非常多的物质在里边,所以辐射不可能从太阳内部一直传到太阳外边,大概花到成千万年的时间,太阳的辐射才能传到太阳的表面、太阳的底部。那么底部是对流层,这是对流层底,对流层外边是对流层,对流层里等离子通过复杂的运动产生的磁场。所以我们表面上看到太阳黑子、暗条还有这暗条爆发,还有光斑、耀斑,给我们看到了非常漂亮的日珥,看到了扩展的日冕在日全食,大家看到银白色的日冕非常美丽。这是我们的太阳,左边看到的是太阳内部的温度分布,右边看到的是太阳自转的分布,随着深度的分布。(20世纪)90年代之后,在太阳物理研究中,发现一个很重要的现象,就是说在太阳内部的自转轮廓,基本上是像一个刚性自转一样。大家学过力学和理论力学,差不多像刚体一样在自转。但是在太阳的外层,对流层,它维持了从表面所观测到的较差自转,也就是说在太阳不同的纬度,自转的速率是不一样的。在太阳赤道附近,太阳每27天转一圈,可是在极区呢?大概要31天转一圈,这种情况叫做较差自转。