太阳活动与人类生存环境

标签：一年级语文知识,http://www.manfen6.com 太阳活动与人类生存环境,

　　这是我们国家怀柔太阳观测站，所观测到的太阳向量磁场演化的情形。目前为止，我们国家的怀柔太阳观测站，仍然保留了世界上最好的太阳磁场观测。大家看到，那么导致这次重要日冕物质抛射的太阳磁场演化，是非常复杂的。大家注意到，这里有大范围的磁通量消失过程，这个地方也有大范围的磁通量消失过程。另外，这个地方我们注意到磁场的走向，扭转到跟磁场的极性反变线完全平行的情形，这种情形在太阳物理上被称为磁剪切。它孕育了大量的磁能，这是我们看到的，这是日冕物质抛射的情形，刚才我已经解释过了。现在大家看到的是属于雪花暴，那么大家看到这次从日冕物质到雪花暴发生，只有不到20分钟的时间，大家注意到这次粒子抛射到地球的时间，可以用零点几倍的光速粒子传输速度来解释。所以这次爆发产生了高能粒子，粒子在短时间内被加速到相对论水平。现在我们回到另外一个问题，就是太阳活动对人类生存环境到底有什么影响。

　　大家看到这是我们的太阳，这是日冕物质抛射，太阳可以影响地球的气候和天气过程，可以影响地磁暴，可以影响农业，可以影响供电系统。那么几类主要的空间活动，我给大家罗列一下，一个是电磁辐射，电磁辐射是通过耀斑X射线和紫外辐射，通过对电离层的影响，另外日冕物质抛射造成的高能粒子，它会把地球的磁层压到地球同步轨道之内，增强地球的辐射带，导致磁暴和磁亚暴，使得卫星受到损伤。那么本次太阳周以来，已经有两个耗费两亿美金的卫星，因为日冕物质抛射被报废，那么地磁暴可以影响供电系统的安全，极光的亚暴的电流，可直接影响宇航和航空的安全，包括危及宇航员和飞越极区乘客的安全。有的时候航空公司为了省钱，它经常把轨道设计得穿越极区，可穿越极区的时候，太阳爆发的时候，会使得乘客受到辐射性的污染，会对乘客的安全受到影响。那么地球同步轨道处的低能电子，它可以持续数天到数周，这种电子在空间物理上被称为杀伤电子，它可以使卫星整个报废。我们看看太阳通过粒子、磁场、辐射这三个不同的方式，影响我们地球的环境，大家看到这是模拟的一个日冕物质抛射的情形，快的日冕物质抛射大概两天到达地球，如果慢的日冕物质抛射，要花四天半的时间到达地球。这是同步轨道处的卫星，这个卫星会在日冕物质抛射和高能粒子的轰击下，甚至于造成卫星整个的失效。这是我们看到的磁层，地球的磁层对日冕物质抛射的响应过程，当日冕物质抛射过来的时候，它压破磁层的磁层顶，大家看到压破磁层顶，粒子会使得磁层受到损害，那么太阳风和太阳磁场能量会通过磁尾，来返到地球极区，造成了美丽的极光带，这是大家知道的极光，极光是一种非常漂亮的现象，有的时候极光会影响地球。大家看到这是从空间观测的北极光，我不知道同学地理知识怎么样，大家能不能看到这是美国，这是美国各个州，大家看到极光整个影响了美国的很大一部分地区，包括美国的亚利桑那州，大家看到亚利桑那州被极光覆盖，加利福尼亚州也被极光覆盖。这是我们国家，我们国家只有最北部，漠河和中蒙边界受到一点极光的影响，大家知道极光代表高能粒子，当看到极光影响的时候，大家就注意到，高能粒子穿透了这部分大气，所以造成了中性大气发光，这叫做极光。１９８９年３月份的太阳活动现象，第一次造成这种极光影响低纬度的情形，当时影响了美国。那么什么是极光？实际上极光就是地球辐射带在极区的足点，这是在我们国家的南极中山站所观测到美丽的极光，下面就是南极中山站，大家看到夜色中的南极中山站，是非常美丽，这是地球的辐射带，辐射带里有高能的电子和质子，辐射带好像一个面包圈一样，环绕着地球，它的足点正好是在地球的两极。

　　当一个卫星在辐射带里的时候，它会充电，大家看到它表面充电，充电多了之后会造成击穿，卫星被击穿之后，它的姿势控制就改变了，姿势控制改变它偏离了太阳，所以没有太阳能，整个卫星变成一个死星，变成一个空中的垃圾。这个时候同学们的手机可能会出现麻烦，因为大家知道手机是通过卫星来传输的，那么整个这次太阳周一个日冕物质抛射的时候，使美国一个卫星整个失效，四千五百万手机用户受到损失。除了这个之外，变电系统由于地磁场迅速地变化，可以使得变电系统出现高压脉冲，整个变压器被烧掉，这时候会使得供电系统不能正常工作。我只想给大家介绍一下，１９８９年３月的空间天气事件造成了什么危害，我希望大家注意，它使短波无线电通讯中断了约两周，这是１９８９年３月事件，短波通讯不能再进行，它使得LORAN的全球导航系统，在３月６号到１３号无法正式导航，这样你的远洋巨轮会跟你的总部失去联系，你会不知道你的远洋巨轮在什么位置，美国海军导航系统在全球范围内失效，电离层在５０MHz以下看不见，没有电离层，所以严重损害了通讯和警察部门的无线电系统，那么空间观测的VLBI系统出现了强的信号，这个信号不是真实的信号，GPS全球定位系统失效，然后加拿大的魁北克省全省停电９个小时，整个损失的美元是数以亿计的美元损失掉。因为一个现代化的都市，９个小时停电是不可思议的。然后瑞典的中部电网不得不关闭，美国局部供电出现故障，东京电力公司变压器被毁，美国核电站出现安全问题，澳大利亚输油管道受损伤，大西洋和太平洋海底电缆出现高压脉冲。

　　然后我想稍稍提到太阳物理中有很多重大的科学问题。其中比较有名的是中微子问题，大家知道太阳观测的中微子，只是理论值的三分之一到二分之一。１９６８年以来，中微子的观测，一直到１９９０年之后，加拿大和意大利的中微子观测，都证实了这个结论。在历史上大家知道，中国是最早有黑子记录的国家，大家看到是公元前28年，关于太阳黑子的记录，当时讲“日出黄，有黑气大如钱，居日中央”。然后到（２０世纪）２０年代，我们国家自然科学的先驱者高平子先生，这是他１９２５年手描的黑子记录。这是我们国家的太阳磁场望远镜，这是艾国祥院士和他的同事对于中国太阳物理界、对中国的天文界所做出的巨大贡献。

　　我们现在国家的重点基础研究项目，叫做太阳剧烈活动空间灾害天气项目也正式立项，投入工作。相信中国这样一个伟大的国家，应该在自然科学各个领域做出贡献，包括在太阳物理界做出自己无愧于我们伟大国度和我们伟大民族的贡献。

上一页  [1] [2] [3] 

TAG: 太阳活动