太阳活动及其对天气和气候的影响

太阳是太阳系的中心天体，太阳活动对地球有很大影响．末文论述了太阳活动，特别是太阳黑子，耀斑，日珥及对地球的旱、涝、风灾与气候急剧变化的影响．     

太阳活动周期变化与日地关系

太阳发出的光和热,是地球上一切生命的源泉。然而随着科学技术的发展和观测手段提高,科学家发现太阳动周期的变化对空间环境、地球气候和环境都有着巨大影响。因此,太阳活动与日地空间环境问题成了目前许科学家关心和研究的热点。     

太阳懒惰了？

太阳发出的光芒持续不停地照射着地球。如今，太阳有些奇特，在太阳表面本来总可以看到的那些像污点样子的“黑子”全都消失不见，这意味着太阳活动十分微弱。这是怎么回事？本文就来说明太阳活动的特点和机制，并介绍太阳活动对地球气候的影响。     

太阳活动变化与地球气候

从银河系的范围来看,太阳是颗极为稳定的恒星.尽管一些恒星表现出强烈的脉冲,大小及亮度会发生大幅度波动,有时甚至会爆炸,但是在11年的太阳活动周期中,我们太阳的亮度只发生了0.1％的变化,这一变化微不足道. 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)发布了一则新报告—一《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.     

地磁活动指数与太阳活动的小波分析

根据1957—2012年的地磁指数Ap、Dst、AE和太阳活动参数(太阳黑子相对数R与太阳射电流量F10.7)数据,利用小波分析方法研究了地磁活动与太阳活动的关系.结果表明,Ap、Dst、AE指数和太阳活动参数均存在准11 a和准22 a的周期特征.Ap和AE峰值滞后于太阳参数峰值1~2 a;而Dst指数与太阳参数存在近似负相关的关系,但从第21太阳周起逐渐延迟于太阳参数,表明地磁活动受太阳活动影响的滞后性.此外,地磁指数峰值从第20太阳周开始有逐渐下降的趋势,反映了地磁活动对太阳活动的响应减弱.     

下期看什么?

太阳:地球活力之源地球在变暖还是在变冷?太阳发生异常变化为什么会影响到地球的气候呢?太阳一旦消失,包括我们人类在内的地球上的一切生命都会无法生存。事实上,地球的气候多亏获得太阳的能量才得以维持。没有太阳就不会有现在的地球。太阳总在发光,它的样子似乎永远也不会改变。其实不然,太阳有时会出现巨大的爆发,有时还会进入稳定的休眠期。因太阳活动发生的变化有可能使地球变暖,也有可能使地球变冷。     

异常的第24太阳活动周——新千年的第一个完整的太阳活动周

介绍自2007年下半年到现在的非常低的太阳活动状况:无黑子活动天数为16太阳活动周以来最多,不排除24周的无黑子天数是现代黑子周内最多的可能;高纬度(35°)黑子的纬度为12周最低;从2003年11月～2008年9月,较高纬度(20°)每月没有黑子或只有1个黑子,共计持续了58个月,也为12周以来第一次观测到;太阳风速度、太阳风压、10cm电磁波辐射、太阳极区磁场、太阳总光度辐射等参量都为有观测资料以来的最低.对于这种极低太阳活动的现象,介绍了从当前的日震观测给予的解释、也从Gleissberg周期的长尺度、超长太阳活动周期尺度给予了解释.依据目前的观测,我们确定24黑子活动周于2008年11月开始.综合多种经典太阳活动预报方法给出的对24周太阳活动水平的预报,以及美国国家航空航天局和美国国家海洋大气局对24周的未来发展趋势的预报,认为24周太阳活动水平估计比23周将要弱30%左右.异常的24太阳活动周为太阳物理和日地关系物理研究带来机遇.     

新疆石河子太阳总辐射特征及相关要素分析

统计了新疆石河子地区1959～2003年太阳总辐射的资料。首先把新疆石河子太阳总辐射资料统一单位,在此基础上用5a滑动平均的统计方法并用最小二乘法建立方程式,计算太阳辐射气候倾向率及日照气候倾向反映太阳辐射的45a变化趋势,用小波分析方法分析太阳总辐射的周期变化规律。结果表明,新疆石河子地区的年日照时数减少,年总辐射量呈显著减少趋势,有11年的周期变化,在1981年左右有突变。初步统计能见度低于10km次数在逐年增多,认为近年来大气混浊度和大气总悬浮粒子浓度的比例增加是引起新疆石河子地区太阳总辐射量下降的原因之一,说明太阳总辐射量的变化与城市发展密切相关。     

太阳活动的近况,趋势和IUWDS计划

地球上气候、气象、水文等变化给人类生产活动和生活带来的巨大影响,以及人类关于太阳活动知识的积累是人们在历史上开始关注太阳活动的两个重要原因。随着人类生产活动、国防和生活现代化程度的提高,人类活动与太阳活动的关系越趋紧密,人类活动受太阳活动的制约就越严重。人们通过实践逐步了解到太阳活动对人类生存环境有巨大的,甚至控制性的作用,从而对太阳活动的水平和性质的关心日益增长。在现代科学技术发达的国家中,太阳活动和地球环境的监测与研究尤为受到重视。     

全球变暖机理探索

本文讨论了1900年至今的全球气候变化与巨行星会聚周期对应的科学事实,认为地球的能量并非只从太阳获取,地球具有电能的再生机制。地球是个带负电的准带电星球,地球是个大电容。地核能量通过断裂带向海洋传输过程中,其传输速度与太阳及行星运行周期有关。近期的地球气候变暖与巨行星运行到星下点对应地球赤道断裂带有关。因天体运行的规律是有章可循的,故能预测到气候变暖是暂时的现象。本世纪20年代开始全球气候将有变冷趋势,60年代全球气候又将变暖,重复新一轮的全球变暖周期。     

最近150年气温升高的新认识

气象观测数据和地质记录数据显示最近150年气温呈升高趋势.研究了不同时间尺度气候变化与太阳辐射量变化之间的关系.结果表明:太阳辐射量变化是控制地球上气候变化的重要因素.根据地球轨道参数估算出来太阳辐射量变化,现今及未来约1万年太阳辐射量具有逐渐减少趋势,意味着气候逐渐变冷.最近150年气温升高包括人为因素和自然因素,IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)夸大了人类活动导致全球变暖的结果.在万年时间尺度上,最近150年气温升高可以看作是逐渐变冷大背景下的次级波动,气候变暖是短暂的过程.     

全球气候变化的多因素探讨

该文对传统的观点提出质疑,认为全球气候是由多因素共同决定的。一方面我们通过对距今420000年的气温序列的研究发现地球历史气温具有准周期性。另一方面,对近150年气温序列进行分析并与温室气体、太阳活动的序列进行对比。发现二氧化碳浓度呈严格上升趋势,不具有波动性,因而无法描述气温变化。而太阳活动的11年滑动平均与气温变化较为吻合,且11年符合太阳活动的周期。因而得出结论,太阳活动在气温变化中占据主导地位。最后构建数学模型以对所得结论加以解释。     

声音

"人们早就知道太阳具有11年的活动周期,过去的太阳活动起伏对地球都没有什么大的影响,而最新研究显示,太阳目前所处的活跃期峰值与过去相比还不算高。至于以几十万年为周期的地球磁极可能再次出现倒转,也没有必要担忧,拥有漫长生存历史的人类过去也经历过这样的地磁倒转,并未因此灭绝。"     

星球活动对地壳应力及冲击地压的作用分析

针对太阳、地球、月亮这些星球的活动对发生冲击地压的影响问题，采用理论分析及实例验证的方法，主要研究了由于地球自转速度的变化而引起地球上不同纬度间的应力差对发生冲击地压的影响，在一年中容易发生冲击地压的月份，太阳活动对发生矿震的影响，以及月球-太阳潮应力对发生冲击地压的影响。结果表明星球活动能明显地改变地壳的应力状态，进而影响冲击地压的发生，所以是控制冲击地压发生的一个重要因素。太阳、地球及月亮这些星球的活动对矿井处于临界失稳状态的煤岩体发生冲击地压有显著的作用。     

太阳活动、大气环流与贵州夏旱的关系

本文分析了太阳活动及大气环流对贵州夏旱的影响,特别是对太阳11年周期活动和西太平洋副高与夏旱的关系作了重点分析,主要结论如下: 1.太阳11年周期活动的高峰年,夏季降水量偏多,太阳活动高峰年的次年,夏季降水量偏少 2.太阳11年周期活动的高峰年,出现夏旱的机率最小;而太阳活动高峰年的次年,夏季出现大旱的频率最大。 3.西太平洋副热带高压脊在七月上中旬之后较长时间地稳定在北纬25°以北,这是     

太阳辐射流量实测值对低地球轨道卫星轨道预报的影响

太阳辐射流量是影响卫星轨道预报精度的重要因素之一。在太阳活动活跃期,空间环境的变化十分频繁,太阳辐射流量的变化也是如此。这里,我们对2011年6月份的太阳辐射流量峰值及谷值两种极端情况下,分别对低地球轨道卫星轨道进行预报,结果表明：对700km高度的圆轨道卫星而言,一个月预报的位置差异可以达33 km左右,速度差异可以达0.035 km/s左右。     

日地关系之分析

日地关系亦即日地物理学，是太阳物理学和地球物理学的边缘科学．本文着重阐述了太阳活动对地球磁层、地球电离层和地球大气系统的影响．     

第25太阳周太阳黑子数峰值预测

本文通过对历史太阳周的峰值、上升期、下降期等特征参数的统计分析,给出了峰值变化与上升期之间的三类线性拟合关系,两个太阳周峰值之间长度与下降期的两类拟合关系,并通过分析太阳周的长期变化周期和第10周之后的偶、奇数峰值的变化规律,给出第25太阳周的预测结果:预计第25太阳周在2020年6月前后开始,该周会比第24太阳周强,太阳黑子数峰值为119.2±5.5,峰值强度类似于第17太阳周和23太阳周.     

强太阳风暴袭击地球影响持续明年将达周期峰值

新一轮强太阳风暴将于8日前后抵达地球,这次风暴可能影响地球全球定位、通讯和供电系统。一些专家说,这次太阳风暴是11年太阳活动周期的一部分。太阳活动预计将在明年达到周期峰值。     

太阳近期黑子活动的观测

近两年是太阳活动的高峰年。我校地理系天文实验室组织部分教师、研究生对太阳活动情况从三个方面进行了观测:①太阳白光摄影;②太阳日面目视观测;③太阳辐射. 照片1、照片2均使用120天文望远镜加接海鸥DF照相机拍摄。拍摄太阳黑子活动照片