太阳黑子范文

导语：如何才能写好一篇太阳黑子，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

1、太阳的光球表面有时会出现一些暗的区域，它是磁场聚集的地方，这就是太阳黑子。黑子是太阳表面可以看到的最突出的现象。一个中等大小的黑子大概和地球的大小差不多。

2、黑子的形成和消失要经历几天到几个星期不等。当强磁场浮现到太阳表面，该区域的背景温度缓慢地从6000摄氏度降至4000摄氏度，这时该区域以暗点形式出现在太阳表面。在黑子中心最黑的部分被称作本影，本影是磁场最强的区域。本影周围不太黑、呈条纹状的区域被称为半影。黑子随太阳表面一起旋转，大约经过27天完成一次自转。

3、长期的观测发现，黑子多的时候，其他太阳活动现象也会比较频繁。黑子附近的光球中总会出现光斑，黑子上空的色球中总会出现谱斑，其附近经常有日珥（暗条）。同时，绝大多数的太阳爆发活动现象也发生在黑子上空的大气中。因此，从太阳大气低层至高层，以黑子为核心形成一个活动中心——太阳活动区。黑子既是活动区的核心，也是活动区最明显的标志。

（来源：文章屋网 ）

篇2

【关键词】射电天文；降噪；低噪声放大器

1.引言

太阳黑子的观测系统具有接收系统共同的特征，由天线、接收机和数据处理部分组成。天线是采用对称加载偶极子方式设计的，驻波（VSWR）在15MHz～100MHz频率范围内小于3。

太阳黑子的观测属于低频甚低频段（10MHz～100MHz），该频段内的无线电波是短波和超短波。短波频率范围通常在1.6MHz～30MHz之间，世界上许多国家利用短波频率来进行世界范围的广播传输。可见，在10MHz～100MHz的频率范围内，噪声、干扰非常多。在观测太阳黑子等深空目标时，应尽力避开或减小这些干扰和噪声。而对于一些接收机不能避免的噪声，应在后级通过软件处理来消除。

目前国内对低噪放的研究已有不少，但是覆盖10MHz～100MHz范围的不多。10MHz～100MHz是短波和超短波段，干扰密集，随机性大。该系统的相对带宽达到1.6，远大于美国联邦通信委员会提出的“超宽带”相对带宽0.2的标准。超宽带会带来输入噪声迅速增加、限制高灵敏度的问题；同时，超宽带会有较强的窄带干扰（NBI），强窄带干扰会淹没信号，限制动态范围。因此，有必要对短波、超短波段的低噪放进行研究。

本文就接收系统的前级和后级降噪进行了一些研究。

2.前端降噪——低噪声放大器设计

接收机的前端是一个低噪声放大器。根据系统级联的噪声公式，前级的噪声系数对整个接收机系统的噪声有着决定性作用。整个系统的噪声系数基本上取决于第一级的噪声系数。因此往往选用最佳噪声匹配的原则进行设计。

2.1 设计指标

频率范围：10MHz～100MHz

增益：50dB

噪声系数：NF

回波损耗：S11

2.2 方案设计

2.2.1 芯片选型

本设计采用三级放大的方式，为满足NF≤1.5dB的要求，第一级的噪声系数特别重要。第一级放大器选用mini公司的PMA5453+或者ANALOG公司的ADI5531。两个芯片各有优点：PMA5453+的噪声系数明显比ADL5531低，但是其工作频率范围是从50MHz开始。ADL5531毕竟是从20MHz开始，基本能覆盖本文低噪放的频率范围。因此，决定两个芯片都选用，可以对做出的低噪放板进行比较。

第二、三级芯片选用Hittite公司的HMC478SC70（E），它的工作频率能够覆盖接收机的范围，有20dB的固定增益。

2.2.2 芯片电路

三级放大的偏置网络采用单级供电，结构简单，便于调整。每级均采用输出端馈电的方式提供芯片工作电压。去耦电容用10nF的电容。高增益放大器比较容易自激，在这里板子的尺寸要小于最高频率的半波长（1.5m），能够满足要求。

2.2.3 基于ADS2009的仿真

利用数据手册给出的参考电路，在ADS2009平台下搭建整个低噪放模块，对三级放大器的S参数和供电偏置电路进行分析、仿真、优化。ADS仿真结果表明，20MHz以后增益平坦度良好。15MHz以后回波损耗较小。

2.3 原理图绘制与制板

由于涉及增益、噪声、回波损耗等指标，直接计算比较复杂。使用ADS进行参数优化，最终得到电路图如图1所示。

2.4 实际测试及分析

2.4.1 测试仪器

Agilent E5071B网络分析仪

Agilent N8975A噪声系数测试仪

2.4.2 空间频谱

了解测试环境中的频谱分布很有必要。将频谱仪的输入接一根电缆，电缆的另一头接一段电线（长1.5m左右）作为天线，接收空中的无线电信号。所测得的频谱图如图2所示。

扫频范围设为5MHz～110MHz，图中显示的峰值出现在101MHz，功率为—52dBm。在90MHz～100MHz区间里面，频率干扰较多。这里的干扰多为广播信号。为避开这些干扰，考虑将低噪放板放入屏蔽盒内。

2.4.3 实物图

低噪放板的实物图如图3所示。

2.4.4 S参数的测量

这里为防止仪器饱和损伤，在输出端加上了20dB衰减器，故真实增益值应为测试值加上20dB。由图4、图5可以看出：

两块板增益值均在39dB～55dB，能达到指标要求；低频时时的S11较大，其中以PMA5453+为第一级的低噪放板在13MHz时S11≈—3dB，而以ADL5531为第一级的低噪放板S11单调递减，最大值出现在10MHz处，为—4.29dB，大概在27MHz时减小到—10dB以下。这在工程当中是比较实用的。

以PMA5453+为第一级的低噪放S参数测试结果如图4所示。

以ADL5531为第一级的低噪放S参数测试结果如图5所示。

2.4.5 噪声系数的测量

噪声系数分析仪与网络分析仪增益的定义不同。噪声系数分析仪中增益定义为信噪比增益，而网络分析仪中增益定义为电信号的增益。因此两者计算出的增益值有一定的出入。其中图7是在输出端接入20dB衰减之后测的，因此真实增益值应加20dB。

由图6、图7可以看出：

⑴图6的测试环境中有干扰，未装盒的低噪放板不能克服这些干扰；

⑵以PMA5453+为第一级的低噪放板在频率较低时噪声系数较大，而以ADL5531为第一级的低噪放板噪声系数曲线在工作频段内比较平坦，数值也小，优于PMA5453+板。

以PMA5453+为第一级的低噪放噪声系数测试结果，如图6。

以ADL5531为第一级的低噪放噪声系数测试结果，如图7。

3.后端降噪

虽然人们已经知道太阳黑子爆发平均活动周期为11年，但是黑子的爆发时刻预报很难做到很准。我们考虑对空间频谱进行实时记录的方法，在射电波段观测黑子。首先掌握正常情况下的空间频谱，这包括10MHz～100MHz的各类广播电台。只有对这些电台的分布、强度变化规律了解之后，才能及时发现异常，再针对有异常情况的频谱来进行分析。

后端降噪的工作尚未开展，拟采用以下方法进行：

⑴根据已经掌握的短波、超短波电台的情况，实时监测所接收信号的频谱；设计专用滤波器，剔除相应频点；

⑵利用噪声信号均值为0的特性，在时域上求平均、各通道值求平均；

⑶进行相关处理。

4.工作总结

本文就低频甚低频深空探测接收机的降噪问题进行了探讨。已经完成了低噪声放大器的设计，并设计了后端降噪的方案。低噪声放大器在20MHz～100MHz的带宽内能够达到增益50dB以上，增益平坦度良好。噪声系数在20MHz～90MHz之间为2.1dB，能够满足接收机的观测需求，为深空探测接收机的进一步研究做好了准备。

参考文献

[1]肖勇，樊勇，闫鸿，等.0.5～3.3GHz超宽带低噪声放大器设计[J].电讯技术，2009，49（12）：105—108.

[2]葛广顶，康红艳，李思敏.0.35～2.5GHz超宽带低噪声放大器的设计[J].微计算机信息，2008，24（3—2）.

[3]韩冰，刘瑶.3.1～10.6GHz超宽带低噪声放大器的设计[J].电子质量，Electronics Quality，2012.01.

[4]华明清，王志功，李智群.0.18—μm CMOS3.1—10.6GHz超宽带低噪声放大器设计[J].电路与系统学报，2007.01.

篇3

一、日食观测

肉眼观察太阳仅可以在日全食发生时，太阳完全被月球遮挡的极短时间内进行；甚至当在日全食的偏食阶段，即使太阳的表面被遮掩了99%，剩下的1％也足以对眼睛造成伤害。日偏食及日环食就绝对不能在没有采取特别安全范措施的情况下观看。因此不要试图用肉眼观察任何日偏食或环食阶段的太阳。

1.最安全和最廉价的观测方法是投影法。最简单的是用两块硬纸板做一个投影器。在其中一块硬纸板钻出一个小孔，并在另一块硬纸板上贴上一张白色纸。将两块纸板一前一后并使纸板的平面垂直于阳光，有孔的一块放在前面使太阳光穿过小孔投射在白纸上，调整两块纸板的距离来获得合适大小和亮度的太阳像。

2.利用凸透镜（老花眼镜片也可）成像原理来观测太阳。为了减低太阳像的刺眼亮度，要把太阳像投射在半透明的描图纸上，或调整镜片和纸板的距离来获得合适大小和亮度的太阳像（操作时注意不要让太阳光线聚焦在皮肤和衣服上，否则会被灼伤皮肤）。

3.望远镜或双筒望远镜同样能够进行投影。搜索太阳时绝对不要透过望远镜的接目镜或寻星镜来观看，而是把望远镜对准太阳上下左右移动使它在地面上的阴影最小，此时太阳应该已经在望远镜的视野中了。下一步是调整硬纸板至望远镜目镜的距离直到获得清晰的太阳像为止，其大小可以调整硬纸板的前后距离来改变。

此外，口径较大的天文望远镜都是很贵重的精密仪器，太阳的强大热力会伤害仪器的精密光学部分，应避免这样使用；小口径和双筒望远镜在没有太阳虑光镜的情况下可以采用此法，但也应该采取适当的减光措施。其他可用的材料和方法有：日食眼镜(可邮购)，电焊工用的防护罩镜片等都很安全，可以用来安全观察太阳。

二、太阳黑子观测

用望远镜观察太阳黑子，必须给望远镜加装专用的太阳滤光膜或太阳滤光镜，否则会对眼睛造成严重的伤害，不同口径的望远镜所用的滤光膜透光率是不同的，不能通用。天文望远镜在购买的时候滤光镜做为专用配套选购件，可以放心安全使用。用望远镜观察太阳黑子时，绝对不能忘记给望远镜安装太阳滤光镜！

1.太阳黑子基本知识。发展充分的黑子由本影和半影组成。黑子中央部分的暗核（最暗的部分）称为本影，黑子本影温度大约是4300K，黑是比较而言。包围着本影的颜色稍浅的部分称为半影，是本影到光球之间的过渡区，其温度比光球温度略低。黑子的大小相差悬殊，大的直径可达200000KM，小的直径只有1000KM。黑子的寿命也很不相同，最短的小黑子寿命只有2～3个小时，最长的大黑子寿命大约几十天。

2.观测的目的。学会太阳黑子的目视观测和投影观测方法；所用仪器和材料如下：天文望远镜，太阳滤光镜，投影屏，黑子观测记录纸等。

3.观测方法。

（1）太阳黑子的目视观测

首先给望远镜安装好太阳滤光镜（这一点绝对不能忘记），接通望远镜电源，并完成望远镜的初始化工作。然后打开微机与望远镜的连接，命令望远镜指向太阳。此时太阳的像应该已经在望远镜的视野中了。

观测：此时给望远镜安上低倍接目镜，调整赤经与赤纬，使太阳的像位于望远镜视野的中心位置，调整望远镜的焦距直至太阳像清晰为止。此时视野中为太阳的全貌，注意观察所有黑子在太阳表面的分布以及太阳的东西方向，将观察到的太阳黑子情况画到太阳黑子观测记录纸上。并记录好观测时的天气状况和日期时间。

依次更换高倍接目镜，利用望远镜控制手柄的导航键仔细观测单个黑子的细节。填写望远镜使用及观测记录。

（2）太阳黑子的投影观测

调节望远镜，使日面像进入视场，并按要求把记录纸固定在投影屏上，调节望远镜的焦距，使日像最清楚。调整投影屏的前后位置，使日像大小与观测纪录纸上的圆重合。

确定投影屏上图纸的东西方向：调节望远镜，使其沿着赤经方向来回微动。移动调整图纸，使黑子移动方向严格地沿图纸上的东西方向运动（即图纸上的东西线与黑子移动方向一致）。

描绘黑子时要求大小、形状尽可能一致，位置要准确。下笔时先轻描，当位置准确后再重描。先描本影，后描半影，全部描完后，再检查一遍，看是否有遗漏的小黑子。

篇4

“小姑娘，是你叫我吗？”不知道从哪里传出一个声音。我把手放下来，只见眼前出现了一个黑发红眼的精灵。

“我不认识你，而且我也没有叫你啊。”“我是愿望之神，你可以叫我离音。”“愿望之神？”“嗯，只要心灵善良的人许下愿望，我都会帮他实现。”“真的可以实现我的愿望吗？”“如果你真的想去太阳的话，明天早上6点，在你家楼下的草坪上等我。”说着，那个叫离音的愿望之神便消失了。

她真的可以带我去太阳吗？到底去，还是不去呢？宁可信其有，不可信其无。就试试看吧。

“叮……”一阵闹钟的声音在我耳边响起，我揉揉眼睛，按下了闹钟，想继续睡。不对，今天不是要去太阳吗？我一骨碌爬起来，带上一些食物和一台相机，便走向了我们约定好的地点。

“跟我来。”离音带我走到一块空地上。我看到她的身后有一架迷你的飞船。我问离音：“太阳的温度那么高，这架飞船可以抵抗高温吗？”“当然可以，太阳的表面温度是6000℃，中心温度是表面温度的3000倍。这架飞船可以抵抗50000000℃以下的温度，进来吧。”我跟着离音走进了飞船，这个飞船从外面看起来挺小，可里面足有1间教室那么大。

飞船起飞了。不一会儿，我们就冲出了大气层。我觉得身体轻飘飘的，一下就从座位上飞了起来，撞到了天花板。离音把我拽了下来，给我系上了安全带。我好奇地问离音：“你怎么不会飘起来呢？”“是因为我吃了引力丸，也给你一颗。”我吃了下去，顿时觉得身体比石头还重。我向窗外望去，看见一颗水蓝色和绿色交织的星球。真漂亮啊！那是地球吧？

星星在旋转着从飞船旁边掠过，我感觉像是进入了一个无边的漩涡。“还有多久才到太阳啊？”“太阳离地球有1.5亿公里，大约要走3500年，不过我的飞船是高能源，低消耗，速度很快，大约半个小时就可以到了。”

快了，快到了！我感觉到一阵暖流，周围像是堆满了火球。离音像是看出了我的心思，给了我一颗“驱热丸”，吃下去后，火球变成了冰山，立刻凉快下来。飞船继续航行。

终于到了目的地——太阳。我们走出飞船，一阵阵红沙迎面而来，打在我们的飞行面罩上“啪啪”直响。举目四望，到处都是红沙。我的多功能手表告诉我：多种有害射线正直接射到太阳上，不能脱下防护服。“不用怕，我们给太阳一个保护层。”离音回到飞船上，拿下来一个像遥控器一样的东西，对着太阳的中心按了一下按钮，红沙全都落了下来。我的多功能手表又告诉我：太阳已恢复正常。“太好了！对了，我带了相机，我们来照几张相吧！”我拿出三脚架，把相机装好。“咔嚓咔嚓”“为什么照片上没有你？”“我又不是人类，不是早就说过了么？！好了，我们回地球去吧！”于是，我就依依不舍地跟着离音上了飞船，跟太阳说再见。

“你看，那里好像发生了什么事。”“那是……你们地球的航天飞船坠毁了。”“什么？坠毁？那快点发个信号给地球上的人呀！”“嗯……不好，太阳黑子在活动发不了电讯。”“太阳黑子，是什么东西？”“在太阳的光球层上，有一些旋涡状的气流，像是一个浅盘，中间下凹，看起来是黑色的，这些旋涡状气流就是太阳黑子。黑子本身并不黑，之所以看得黑是因为比起光球来，它的温度要低一二千度，在更加明亮的光球衬托下，它就成为看起来像是没有什么亮光的、暗黑的黑子了。 太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动，是太阳活动中最基本，最明显的活动现象。一般认为，太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡，温度大约为4500摄氏度。因为比太阳的光球层表面温度要低，所以看上去像一些深暗色的斑点。太阳黑子很少单独活动。常常成群出现。太阳黑子产生的带电离子，可以破坏地球高空的电离层，使大气发生异常，还会干扰地球磁场，从而使电讯中断。”“那就是说发不了电讯到地球了？”“不！只要打开信号的保护层就行了。但是，我飞船上的能量不够，我们还是先回地球去吧。”

回到地球后，我还念念不忘那天的旅行，我把照片打印出来，经常拿出来看看。

有一天，我把照片拿出来看时，突然发现在照片的左下角有一个奇怪的物体，仔细一看，是一个脚印。这个脚印和平常人的脚印不一样，会不会是太阳上的生物留下来的呢？我又翻了几张照片，又发现那里好像有水。

篇5

随着空间科学技术的发展，从本世纪50年代中期以来，太阳、月亮和人体健康之间的关系已作为科技工作者的研究课题。

众所周知，太阳在天文学上被称为恒星。所谓恒星，应该是永恒不变的星。然而，太阳和其他众多的恒星一样，不但恒中有变，而且变化万千。太阳黑子就是太阳恒中有变的例证。太阳黑子是经常在光彩夺目的日面上出现的一种现象。通过对太阳黑子的观察得知，它的数目不定，从多至少，从少至多的周期约为11年。天文学家把黑子相对数最高的年份，叫太阳活动峰年；把黑子相对数最低的年份，叫太阳宁静年。除黑子之外，太阳活动还有耀斑、谱斑和光斑等等。太阳上这些千姿百态的变化，同地球上的许多现象有密切的关系。当太阳上的这些活动强烈的时候，它的粒子辐射、X射线辐射和紫外线辐射，会突然增多，从而引起地球高层大气中电离层的状态异常，使得短波无线电通信受到干扰以至中断，还能影响卫星通信系统的传播方式和通信性能。另外，太阳活动强烈的时候，对于地球上的气候也有较大的影响。

太阳活动和人的健康究竟有什么关系呢?科技工作者通过观察和研究，发现太阳黑子多的年份，会诱发全球性购流行性感冒。例如，1173年到1979年的806年当中，曾经发生过96次全球性流感，其中半数以上是在太阳活动的高峰年，其余的也在太阳活动高峰年前后的一两年。除了流感之外，太阳活动高峰年还跟其他流行性传染病有密切关系。据科技工作者统计，在苏联列宁格勒所发生的三次猩红热病，都发生在太阳黑子剧烈增加的时候。

科技工作者经过研究还发现，太阳活动强烈的年份，对人的心脏、血管系统、神经系统和某些疾病，都有一定的影响。例如，太阳活动高峰年的时候，心血管病人得格外小心，因为从许多地区的统计数字来看，在这段时间里，心血管病突然发作或者猝死的人数，比太阳宁静年份高得多。特别是在太阳出现大耀斑而引起强地磁暴的第一天，心血管病发作和猝死的人数就更多了，因此，有人把这一天叫做心血管病人的“致命日”。科技工作者经过研究还发现，皮肤癌的发病率比较高的年份，都出现在太阳活动峰年的第二年。太阳活动除了能够导致人生病之外，还能使人的神经系统失调，象胃分泌活动减弱，对麻醉剂的反应降低和对信号的反应迟钝等等。因此，在太阳活动峰年里，交通事故和一些意外事故的次数，比太阳宁静年份要多。

关于太阳活动影响人体健康的原因，除了太阳活动直接作用于人体的因素之外，有些学者认为还有一个原因，就是太阳活动剧烈的时候，改变了地球的磁场，同时造成天气反常，使得有些微生物大量繁殖，导致人生病。

综上所述，有些疾病的流行是有可能根据太阳活动的规律作出预测、预报，进而为医疗卫生事业服务的。

那么，月亮又是怎样影响人体健康的呢?这要从月亮的圆缺变化和它对地球的引潮力说起。

我们知道，月亮的盈亏是有规律的。天文学家把月亮形状的各种变化，叫做“月相”。这种变化是月亮、地球和太阳三个天体的相对位置不断变化的结果。当月亮转到太阳和地球之间的时候，它受光的半面对着太阳，而背光的半面对着地球，人们看不到月亮，这种月相，叫做“新月”，这时候叫“朔”，相当于农历的初一。过了半个月，月亮正好转到了隔着地球和太阳遥遥相对的位置，它整个受光的半面对着地球，于是，我们看到的是一轮皎洁的满月，这时候叫做“望”，相当于农历的十五或者十六。再过半个月，它又回到了“朔”的位置。当月亮从“朔”到“望”，或者从“望”到“朔”的时候，它只有一部分受光面对着地球，这时候我们看到的就是“新月如眉”或者“残月如钩”；或者是半圆形的，也就是所谓“上弦”或者”下弦”。月相就是这样周而复始不停的变化着。

除此之外，月亮的引力还能够使地球上的海洋产生潮汐，特别是当月亮在新月或者满月的时候，它的引力最强，产生的引潮力也最大，于是地球上的海洋就形成了大潮。

近几年来，有些科学家经过研究发现，月亮引力对人体的影响，也能象引起海潮那样，使人体出现生物潮，特别是在新月和满月的时候，由于月亮的引潮力最大，会使人的头部和胸部的电位差突然升高，使人的心理产生一些变化。例如，在新月和满月的时候，一些人会出现失眠、睡觉不踏实，以及烦燥爱发脾气和好斗等现象。

另外，在月亮的新月和满月的时候，也跟太阳的活动峰年一样，交通事故和意外事故也比平时多。因此，目前国内外都有一些科技工作者在从事这方面的研究工作。

篇6

1. 太阳是一个超级实验室

太阳是一个巨大的物理实验室，太阳上独特的超高温、超高压和巨大的物理尺度等结合起来所提供的物理条件是地球上实验室所无法达到的。通过对太阳的观测研究，极大地促进了原子物理学、原子核物理学、等离子体物理学和磁流体力学等学科的

发展。

2. 太阳活动对地球的影响

极光现象 在靠近地球的极区，晚上常常可以看见天空中闪耀着绚丽多彩、变化多端的光带，这就是极光。极光就是太阳发射出的高速带电粒子流到达地球后，在磁场的作用下，与地球两极地区高空大气分子相互作用产生的高能物理现象。观测表明，极光出现的强度和频繁程度与太阳活动的强弱有密切的关系。

地球磁暴 太阳上存在的11年周期或更长周期活动现象。每当太阳活动峰年太阳黑子相对数增加，耀斑爆发、日冕物资抛射等现象频繁出现，并且发射出大量高能带电粒子到达地球时，就会扰乱地球原有的磁场，引起地球磁暴。

对无线电通讯和电力的影响 当太阳发射出大量高能带电粒子运动到近地空间时，会干扰无线电通讯和地面电力传输，太阳发生大规模的爆发性活动事件时，有关部门需要准备好应对措施。

对宇航的影响 高能带电粒子流也会干扰和破坏空间探测器的设备和运行，甚至威胁到宇航员的生命安全，因此，宇航探测设备必需充分考虑到这个因素，要对地球附近以及航线区域的磁场状况、太阳风状况有详细的了解，并考虑好预防措施。

对地球灾害的影响 太阳活动对地球上一些灾害性事件的影响，是许多科学家长期以来所关心的研究课题。资料显示，太阳活动周期与地球上水旱灾害和寒暖变化，地震有一定的关系。例如，研究表明水旱寒暖的年份和地震发生的次数都和太阳活动的11年和22年的周期相关。

对人体的影响 天文因素与人类健康和行为的统计研究发现，在太阳活动引起地球磁暴期间，人的神经系统对太阳活动变化非常敏感，某些疾病、血液系统、神经系统的变化和太阳黑子活动呈现出明显的相关性。目前这类课题还处于研究阶段。

3. 太阳活动预报

太阳活动会影响日地空间环境，活动剧烈时，地球的大气和磁环境也会发生改变，从而影响人类的通讯系统、电力系统等，甚至会激发自然灾害。因此，太阳活动对地球的影响已引起人类的广泛关注，准确预报太阳活动已成为当今社会的需要。

科学家现在已经掌握了太阳活动的基本规律，有能力对太阳活动做出各种时间尺度的预报，例如长期预报可预报太阳活动周的黑子数；中期预报可提前几个月或者几天预报太阳黑子、太阳爆发等的变化趋势；短期预报则可预报1―3天的太阳耀斑爆发事件。国际上已成立了太阳活动预报中心，中国在20世纪60年代也已形成了太阳活动观测网与预报网。全球联网资源共享、联合监测，将进一步提高预报太阳活动的准确率。

篇7

??常言说：“种瓜得瓜，种豆得豆。”可你听说过“种瓜得豆”吗?先别稀奇，读了下文你就明白了。

??19世纪中叶，英国疟疾流行，治疗疟疾的天然奎宁不够用。德国化学家霍夫曼让学生柏琴试着从焦油中提炼奎宁。柏琴用了各种办法都没能把奎宁提炼出来，但却发现了一种紫红色的鲜艳的东西——氯化苯胺。这种东西作染料特别好。于是合成染料“阿尼林紫”便在柏琴手里诞生了。柏琴为此申请了专利，并办起了历史上第一家合成染料厂。

??在未能解决原定问题的情况下，有心的人却能用来解决另一种问题。看来“种瓜有时也能得豆”。

??其实，“想种瓜，却得了豆”的事例很多。19世纪中期，德国人亨利·施瓦德为了寻找水星和太阳之间的行星，他用望远镜对着太阳连续观察了5年，一直没有找到他所要找的行星，但却第一个发现了太阳的表面有太阳黑子存在。他继续观察、记录，后来通过对多年积累资料的分析研究，又发现了太阳黑子活动的周期。这一发现使他获得了英国皇家天文学会授予的金质奖章。20世纪50年代，美国一个农业科研小组原打算研究一种能促使植物生长的物质，未能如愿，然而却发现了一种能阻碍某些农作物和杂草生长的物质，于是除草剂就这样诞生了。这真是母鸡下了鸭蛋、种豆得了瓜。

??凡种“瓜”能得到“豆”的人都善于细心观察、分析。有时种“瓜”得了“豆”，由于表面现象的掩盖，即使留心你也难一下子看出“豆”在哪里。例如1932年，德国的杜马克发现了一种染剂，它对链球菌病具有特殊疗效。但他没有细心分析原因。后来法国化学家特雷夫对这种染剂细心分析，才知道有特殊疗效的原因不是因为它是染剂，而是因为它包含了一种叫磺胺的物质。如果杜马克也能做到细心分析，那么，磺胺也就可以更早的为人类服务了。

??朋友们，你从中学到东西了吗?只要你留心观察、细心分析，说不定哪一天你也能从“瓜地里”收获一大堆圆滚滚的“豆子”呢。

??19世纪中叶，英国疟疾流行，治疗疟疾的天然奎宁不够用。德国化学家霍夫曼让学生柏琴试着从焦油中提炼奎宁。柏琴用了各种办法都没能把奎宁提炼出来，但却发现了一种紫红色的鲜艳的东西——氯化苯胺。这种东西作染料特别好。于是合成染料“阿尼林紫”便在柏琴手里诞生了。柏琴为此申请了专利，并办起了历史上第一家合成染料厂。

??在未能解决原定问题的情况下，有心的人却能用来解决另一种问题。看来“种瓜有时也能得豆”。

??其实，“想种瓜，却得了豆”的事例很多。19世纪中期，德国人亨利·施瓦德为了寻找水星和太阳之间的行星，他用望远镜对着太阳连续观察了5年，一直没有找到他所要找的行星，但却第一个发现了太阳的表面有太阳黑子存在。他继续观察、记录，后来通过对多年积累资料的分析研究，又发现了太阳黑子活动的周期。这一发现使他获得了英国皇家天文学会授予的金质奖章。20世纪50年代，美国一个农业科研小组原打算研究一种能促使植物生长的物质，未能如愿，然而却发现了一种能阻碍某些农作物和杂草生长的物质，于是除草剂就这样诞生了。这真是母鸡下了鸭蛋、种豆得了瓜。

篇8

2、森林采伐：树木会吸收空气中的二氧化碳，减少二氧化碳浓度，并且释放出氧气。而因为全世界的人类大量的砍伐树木，使得可以吸收二氧化碳的树木数量大量减少，因此使得二氧化碳浓度增加。

3、永冻层：地球上25%的土地覆盖着永久冻土，永冻土中含有大量的碳和甲烷气体。而现在根据科学家们的调查显示，永久冻土层正在释放导致全球变暖的碳，这导致全球气候温度变暖。

4、来自农业的甲烷和一氧化二氮的排放：甲烷是细菌在分解有机物的过程中产生的，其主要来自于植物，还有一些是来自于吃草的动物，像奶牛一样的动物也会产生甲烷，而甲烷也是导致全球变暖的一个原因。

5、海平面上升：因为两极冰川的气候变暖，使得那里的冰开始融化进海洋，导致海平面上升。而因为海平面上升，沿海地区的人就要迁移到内部地区，它增加了少数地区的人口密度，并导致这些地区的热量增加。

6、臭氧耗竭：臭氧是保护地球免受太阳紫外线伤害的安全保护层，而臭氧层正在一天天变弱，这是非常危险的情况。而臭氧层变弱的主要原因是工厂排放的烟雾导致的。

7、采矿活动：像煤，石油和其它矿物从地下开采出来的时候，会有大量的甲烷被同时释放出来，而这些矿物本身也含有甲烷，这对于臭氧层有着一定的影响。

8、太阳黑子：太阳表面有不同的像斑点一样的太阳黑子，阻碍了危险的太阳等离子体的形成，而现在太阳黑子现在变得越来越弱，无法阻挡太阳的等离子体，这也是造成全球变暖的主要原因。

9、燃烧化石燃料：化石燃料是增加大气中二氧化碳的原因，如汽车、卡车、公共汽车等大都使用的是能产生二氧化碳的燃料，而且目前大多数国家都是使用煤炭发电，这些都会导致二氧化碳大量增加。

10、人口增加：人口增加速度过快，资源不足，同时也会导致严重的环境污染。而树木的砍伐也是为了给日益增长的人口提供空间以及日常用品，因此人口增长是全球变暖的首要原因。

11、危害是:气温上升，导致冰川融化，海平面上升，沿海城市会被淹没。

篇9

然而，研究人员逐渐认识到：即使这些看来很小的变化也会对地球气候产生重大的影响。美国全国研究理事会（NRC）了一则新报告——《太阳活动变化对地球气候的影响》，有关太阳活动对地球的影响，报告中列出了一些极为复杂的机制。

要想了解太阳与地球气候之间的关系，需要掌握非常宽泛的专业知识，涉及等离子物理学、太阳活动、大气化学、流体力学和高能粒子物理学等领域的知识，甚至还需要掌握地球历史学方面的知识。然而，没有任何一个研究人员拥有解决问题所需的全部知识。为了取得进展，全国研究理事会不得不将许多领域的专家集中在一个专题讨论会上。这则报告概括了他们的集体成果，真正地在多学科相互关系中提出了问题的关键所在。

参与人员之一、科罗拉多大学大气及空间物理实验室的格雷格·柯普指出：尽管在11年的太阳活动周期中太阳亮度有所变化，总辐射量只增加了0.1%，然而这样小的变化仍然具有重大影响。“即使在特别短的时期内照射亮度上发生0.1%的变化，其影响也会超过所有其他能量来源所产生的影响总和，包括来自地球核心的自然放射能在内。”柯普说。

太阳的极度紫外线辐射（EUV）是一个特别重要的影响因素，这种辐射往往在太阳活动峰年前后的年份达到高峰期。在波长相对较短的极度紫外线辐射期间，太阳辐射量的变化就不是小小的0.1%了，而是猛增10倍或更大，这会严重地影响到上层大气的化学成分和热结构。

几个研究人员讨论了上层大气的变化如何转移下来影响地球表面。其实，太阳有着许多“自上而下”的影响通道。例如，戈达德太空飞行中心的查尔斯·杰克曼描述道：平流层中太阳释放的高能粒子和宇宙射线会将臭氧的水平减少几个百分点。由于臭氧吸收紫外线辐射，较少的臭氧意味着较多的太阳紫外线会到达地球表面。

美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的艾萨克·赫尔德将这一研究推进了一步。他描述了平流层中的臭氧减少可能会改变下面大气的动力学。 “臭氧减少导致极地平流层温度的降低，极地平流层温度降低又会增加对流层顶附近的水平温度变化率。”他解释说，“这样就会通过中纬度气漩改变角动量的通量，角动量很重要，因为对流层的角动量控制着地球表面的西风带。”换句话说，通过一系列复杂的因素，太阳活动对上层大气的影响可以促使地面风暴改变轨迹。

专题讨论会上的研究人员提出的许多机制有着一种鲁布·戈德堡机械式的性质。他们中有的根据多层大气与海洋之间的多级别相互作用进行研究，有的依靠化学进行研究，其余的依靠热力学或流体力学进行研究。这仅仅是因为问题很复杂，不代表问题不存在。

的确是这样，国家大气研究中心（NCAR）的杰拉尔德·米尔提出了具有说服力的证据，证据表明太阳活动变化正在对气候产生持久性的影响，尤其是对太平洋地区的气候。这则报告中说：在太阳黑子峰年期，研究人员观察海面气温资料的时候，他们发现热带太平洋表现出显著的拉尼娜式气候模式，赤道附近的东太平洋地区温度几乎降低了1摄氏度。此外，报告中还说：“有迹象表明，中纬度南北太平洋地区的海平面气压高于正常水平，太平洋热带辐合带（ITCZ）和南太平洋辐合带（SPCZ）的降雨量也有所增加。”这些都跟太阳黑子周期的高峰期有关。

太阳活动周期信号在太平洋地区反映得非常强烈，米尔及同事开始怀疑太平洋气候系统中有一种力量起到了强化信号的作用。“有关地球的气候系统之谜，其中之一就是：如果11年的太阳活动周期中拥有相对较小的波动，研究人员就会观测到热带太平洋地区气候信号的巨大变化。”他们利用超级计算机对气候进行模拟，证明了在大气和海洋的相互作用中不但需要“自上而下”的机制，还需要“自下而上”机制，才能够加强太阳对太平洋表面的影响力度。

近些年，研究人员考虑到了太阳有可能在全球变暖中起到一定的作用。毕竟，太阳是我们地球热量的主要来源。然而，全国研究理事会的报告表明，太阳活动变化造成的影响只是局部的，而不是全球性的。太平洋地区只是其中的一个例子。

美国国家大气研究中心的卡斯珀·阿曼在报告中指出：“地球辐射平衡被打破的时候，例如，在太阳活动周期的影响发生了变化之时，并不是所有的地点都受到相同的影响。赤道附近的太平洋中部地区温度通常会降低，秘鲁境内河流的流量会减少，美国西部气候会更加干燥。”

美国麻省大学的雷蒙德·布拉德利研究了太阳活动的历史资料，这些资料由放射性同位素记录在树木年轮和冰芯中。他说，太阳活动对区域降雨量的影响比对气温的影响更大。“如果说太阳活动对气候的确有影响的话，这种影响会通过整体循环的变化表现出来，而不会直接影响温度信号。”这一观点跟政府间气候变化专门委员会（IPCC）的结论以及全国研究理事会以前的报告是一致的。该观点认为：在过去的50年中，太阳活动变化并没有引起全球变暖。

研究人员认为，太阳活动跟蒙德极小期之间很可能存在许多关联。蒙德极小期是17世纪至18世纪早期缺乏太阳黑子的70年，是小冰期最冷的一段时间，当时欧洲和北美经历了极为寒冷的冬季。这种区域性的降温机制可能是太阳极度紫外线辐射量降低造成的，然而这只是推测。

斯克里普斯海洋研究所的丹·卢宾指出：通过观测银河系其他位置的类日恒星，来确定同类严重极小期的发生频度，这是很有价值的。“对类日恒星系统中严重极小期发生频度的初步估计为10%至30%，这意味着太阳的影响可能会让人难以承受。更新的研究利用了欧洲宇航局依巴谷天体测量卫星（Hipparcos）获得的数据，适当地考虑了恒星的金属性，将上述估计数字降至不到3%。”这个数字不大，但具有重大意义。

的确，目前的太阳可能是一个蒙德极小期开始阶段。正在进行中的第24个太阳活动周期是50多年中活动最弱的。而且，众说不一的证据显示，太阳黑子的磁场力度有长期弱化下去的趋势。国家太阳天文台的马特·佩恩和威廉·利文斯顿预计：到第25个太阳活动周期到来的时候，太阳上的磁场将会变得很弱，如果有太阳黑子形成的话，那也会是极少的。有关日震学及表面极区的独立研究倾向于支持他们的结论。（注：佩恩和利文斯顿没有参与全国研究理事会专题讨论会的活动。）

“在这个太阳活动周期中，如果太阳真的正在进入一个我们不熟悉的阶段，那么我们需要加倍努力地来了解太阳活动与气候之间的关系。”美国国家航空航天局“与星同在计划部”的利卡·古哈萨库塔指出，“关于如何启动下一步的研究，该报告提出了一些好主意。”“与星同在计划部”资助了全国研究理事会的研究。

在专题小组讨论结束时，研究人员找出了接下来可能要进行的几项研究。其中最重要的一项就是部署一架辐射测量成像仪。目前测量太阳辐射总量所利用的设备将所有的太阳辐射归为一个数值：将所有不同纬度、经度和波长的辐射归结为一个总辐射量。在跟踪太阳辐射输出的一系列时段中，这一综合结果成了唯一的数值。

事实上，正如太阳物理学应用公司的彼得·福卡尔指出的那样：太阳辐射的测量比较复杂。太阳不是一个亮度统一的普通球体，相反，太阳盘面上布满了黑子造成的暗区和被称为耀斑的明亮磁泡。从根本上来讲，辐射测量成像技术可以绘制太阳表面图，揭示黑子和耀斑对太阳辐射的影响。其中，耀斑是特别有趣的。尽管在太阳活动最弱期太阳黑子往往会消失，但明亮的耀斑不会消失。这也许可以解释，为什么太阳敏感型同位素碳14和铍10的古气候记录，甚至在蒙德极小期也仅仅表现出微弱的11年周期性。将一架辐射测量成像仪部署在未来的太空观测站中，会增进研究人员的了解，他们会认识到：需要将有关太阳活动与气候关系的探究寄托于未来长期无黑子出现的时段。

一些出席讨论会的人员强调了这一点：需要将有关太阳与气候关系的数据进行标准化编排，使之在多学科的研究中得到广泛的应用。由于太阳对气候的影响机制很复杂，来自各个领域的研究人员必须协作才能够成功地模拟出这些机制，然后再将互相矛盾的结果进行对比。美国国家航空航天局、国家海洋和大气局和国家科学基金会之间应该不断加强合作，这是这一研究过程的关键。

国家航空航天局总部的气候科学家哈尔·马林研究了这则报告后指出：“讨论会成员提出了许多有趣的可能性。然而，如果说有量化分析的话，也没有量化到能够使我们确切地估计对气候影响的程度。”利用具体而完美的模拟系统使可能性变得确切起来，对于研究人员来说是一个主要的挑战。

篇10

太阳的存在，为地球带来了光和热，为地球上各种生命的孕育和演化提供了必要的基本条件。人类使用的大部分能源都来自太阳。人类自诞生伊始，就充满了对太阳的敬畏。从古希腊神话到古玛雅守护神，都少不了太阳神的踪迹；而在中国古老的神话传说中，后羿射日、夸父逐日等等也与太阳有着千丝万缕的关系。

太阳，对于地球上的生命来说，确实是一个必不可少、赖以生存，同时又美丽而神秘的天体。然而在茫茫宇宙中，从另一种角度来看，它又是一个平庸无奇、微不足道的小家伙，仅仅是宇宙中多得数不胜数的恒星中的普通一员，它大约50亿岁，是一颗“人到中年”的恒星。

由于它距离我们如此之近，与我们的生活关系又是这样密切，所以人类对于太阳的观察和探索在很早就开始了。在我国，最晚从汉代起就有了世界上最早的太阳黑子记录。意大利的科学家伽利略在成功自制了望远镜后，也将它对准了太阳，观察了太阳黑子。随着天文学的发展，越来越多的科学家将自己的目光投向了这颗给予我们光和热的天体，期望能更多地认识和了解它。

恒星太阳

恒星太阳是一个在自身引力作用下收缩、聚合在一起的炽热气体球，距今大约已有50亿年的历史。主要由约90%的氢和约10%的氦组成，碳、氮、氧等元素仅占0.1%左右。由于有着极高的温度，太阳上的气体都被高度地离子化了。有了离子就会存在电荷，电荷运动就会产生磁场，而磁场反过来又会作用于电荷，从而形成了非常复杂的太阳磁场。这些带电粒子在太阳内部的磁场中沸腾、翻滚，并随着太阳的对流运动来到太阳表面，在积累到一定程度后，最终喷薄而出，形成各种美丽壮观而又会对周围空间产生重大影响的太阳活动现象。

随着科技的发展和观测手段的不断提高，人们首先逐渐明晰了太阳的结构。如果有一个带电粒子产生于太阳的最内部，而要运动到太阳的最外部，那么它可要经历重重考验了。首先它必须克服太阳内部的强大引力，冲出日核，然后在太阳的中间层摸爬滚打，到达对流层，在这里几经沉浮后，来到光球层，在让我们目睹了它的身姿后，再次娇羞地隐匿到色球层，最终身不由己地随着开放的磁场进入日冕及以外部空间。在这个过程中，它可以先享受从日核内部到色球底部的不断“凉快”的过程，然而进入色球后，它就必须再次忍受高温了，而且越向外运动到接近日冕层，温度就越高，这也是真正的“烈火焚身”了。

异彩纷呈的太阳活动

由于有着复杂的内部过程，太阳上呈现出多彩多样的活动现象。

《汉书·五行志》中说道，“日出黄，有黑气，大如钱，居日中央。”这便是古人对太阳黑子的描述。黑子是太阳光球表面（即我们平时肉眼可见的太阳表面）上最容易辨认的现象，由于它的温度低于光球表面，所以看上去为黑色的斑点。但事实上，即便是黑子，温度也在上千摄氏度。黑子大多成对、成群出现，而太阳活动区中往往存在大的黑子群。故而太阳活动的程度就能以黑子群的数量来体现。近现代的天文学研究发现，太阳黑子呈现出约11年的周期，即从黑子数很少甚至为零发展到黑子数顶峰，然后数量又逐渐减少至可能为零，这一过程大致经历11年左右。现在的天文学家们就是以此来确定太阳活动的周期的。

在每一个太阳活动周里，并不是只会出现黑子和黑子群，耀斑、日珥、日冕物质抛射等现象也是太阳活动大合唱中的一员。

耀斑是太阳表面爆发的剧烈活动之一。它表现为太阳大气局部区域突然短暂增亮的现象，并且常伴有大量带电粒子的喷射以及电磁辐射，按照级别从小到大依次分为A、B、C、M和X级。耀斑的爆发经常还伴随有日冕物质抛射，这表现为短时间内由太阳日冕快速地向外抛射出大量等离子体物质，这些等离子体中携带有大量的带电粒子，若传播到地球附近，则会对地球周围的空间环境乃至人类的活动产生一定影响。与耀斑和日冕物质抛射有关的另外一种太阳活动现象称为日珥，这是突出在日面边缘外的太阳物质，在日面上，它由于吸收了光球的辐射而表现为暗条。日珥也会爆发，届时，一部分物质会被抛射出去，而其余的物质则会落回到色球表面。除了这些太阳活动，太阳表面上还存在着光斑、谱斑以及各种大、小尺度的太阳活动现象，它们共同构成了整个太阳活动周内丰富多彩的活动现象。

新的太阳峰年要来了吗

太阳活动有约11年的周期，目前，有科学记载以来的第23太阳活动周已于2009年成为历史，而第24活动周已经悄然向我们走来。回顾2009年以来的太阳活动，在经历了两个周期之间的平静后，这颗炽热的气体球又重新开始活跃起来。

在2009年全年里，大概只有在100天左右的时间里，太阳表面存在黑子。而且在这一年里，太阳表面的耀斑也主要以B级为主，较低的A级和较高的C级都很少，而更高的M级和X级耀斑则一个都没有。而到了2010年，太阳表面上出现黑子的天数比2009年翻了一番，达到了200天左右。太阳上的耀斑仍是以B级为主，但A级耀斑消失了，取而代之的则是C级耀斑数目的增加。此外，这一年出现了23个M级耀斑，最大的为2月12日的M8.3级耀斑。2010年太阳活动水平整体开始升高，但仍未出现X级耀斑。

随着时间的推移，2011年的太阳更加活跃起来，全年只有2天没有黑子出现。M级耀斑增加到了111个，并且于2月15日出现了第24太阳活动周的第一个X级耀斑，为X2.2级。此后的时间里，太阳上又爆发了8次X级耀斑，最大的达到了X6.9级，这已经是相当强的太阳爆发活动了。

进入坊问传言的世界末日年2012年，太阳似乎朝着更活跃的活动发展方向狂飙不止。在北京时间2012年1月23日11时59分，太阳表面活动区NOAA11402中爆发了一次M8.9级耀斑，这是2012年以来发生的最大耀斑，该耀斑随后引起了地球附近质子流量明显增强，达到了发生质子事件的标准。此外，该活动区和活动区NOAA 11401里共爆发了多次M级耀斑和1个X级耀斑，其中一个与耀斑有关系的日冕物质抛射还到达了地球，引起了地球磁场的扰动。在较低纬度的地区甚至都可以看到平常只有极区才可见到的极光。由于担心地球磁场的扰动可能会影响到卫星通讯，有的航空公司还选择更改了部分航班的航道。截至作者撰稿时，短短的四个月里，太阳上已爆发了24个M级耀斑和4个X级耀斑，最大级别为X5，4级，与2011年同期相比，算是“超额”完成了爆发“任务”。

在接下来的时间里，太阳应该会毫无疑问地朝着更活跃的阶段迈进，而我们所处的2012年究竟会不会是太阳活动的峰年呢？或者像有的学者认为的，2013年或者2014年才是真正的太阳活动峰年？科学界目前仍无法给出确切的答案。另一方面，虽然太阳活动极大年会给人类带来一定的影响，但决不会是传言中的世界末日，大家大可不必惊慌失措。人类历史上由于太阳活动造成的巨大损失，也不过如1989年的太阳“风暴”事件，但它也只是造成了北美局域停电，有一些卫星失控等后果，对人类的基本生存并未造成任何威胁。