太阳指数和太阳黑子数有什么关系
说来你也许不信,太阳黑子指标并非天文术语,而是用于股票,分为三个等级,表明个股趋势翻转信号的强度,三级最强烈。
天文学中,太阳黑子面积数和太阳黑子相对数被人们作为太阳活动的重要指标。
黑子相对数又名"沃尔夫相对数","沃尔夫数".十九世纪中叶瑞士天文学家沃尔夫(Johann Rudolph Wolf,1816-1893)提出,用以表示太阳黑子多寡的一种指数.计算公式如下:r=k(10g+f) 其中,r是黑子指数,g代表黑子群数,f代表黑子的个数,k是与观测台站,仪器和观测者有关的一个常数。
太阳黑子面积数指太阳表面温度较低而形成的太阳光球中的黑暗区域。黑子中心处温度约为4000°K,亮度为正常。人们对太阳黑子的本质还没有肯定的结论。1941年比尔曼提出由于强磁场抑制光球深处热量通过对流向上传输使得黑子区域变暗。而帕克在1974年则提出。
太阳黑子(sunspot)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。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3000-4500K。因为其温度比太阳的光球层表面温度要低1000到2000摄氏度(光球层表面温度约为6000摄氏度),所以看上去像一些深暗色的斑点。太阳黑子很少单独活动,通常是成群出现。黑子的活动周期为11.2年,活跃时会对地球的磁场产生影响,主要是使地球南北极和赤道的大气环流作经向流动,从而造成恶劣天气,使气候转冷。严重时会对各类电子产品和电器造成损害。 中文名称:太阳黑子 外文名称:sunspot
其他名称:黑子 属性:太阳光球层发生的一种太阳
活动特点:磁场强,温度低,暗黑斑点。 学科:天文学、太阳
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(sunspot)。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4000K(热力学温标单位)。因为比太阳的光球层表面温度要低(光球层表面温度约为6000摄氏度),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。
太阳黑子虽然颜色较深,但是在观测情况下,与太阳耀斑同样清晰同样显眼。太阳黑子其实并不黑,只是因为旋涡状气流的温度为4600℃,比太阳表面的正常温度低1400℃还多,所以看起来是黑的。太阳黑子的大小、多少、位置和形态并不是固定的,它们会随着时间的变化而变化。天文学家把太阳黑子最多的年份称为“太阳活动峰年”,太阳黑子最少的年份称为“太阳活动谷年”
太阳黑子是太阳表面因温度相对较低而显得“黑”的局部区域。中国是世界上最先发现黑子的国家,早在中国古代,当时的中国人就已发现了黑子的存在。在汉书 五行志中说汉成帝河平元年三月乙末,日出黄,有黑气,如大钱,据日中央。
黑子一般成群出现在太阳表面,天文学家又将其称为“黑子群”。黑子的形成周期短,形成后几天到几个月就会消失,新的黑子又会产生。太阳黑子是太阳活动的重要标志,其活动存在着明显的周期性,周期平均为11.1年。黑子群对地球的磁场和电离层会造成干扰,并在地球的两极地区引发极光。
黑子是由本影和半影构成的,本影就是特别黑的部分,半影不太黑,是由许多纤维状纹理组成的。当大黑子群数量增多时,就预示着太阳上将有剧烈的变化。人类发现太阳黑子活动已经有几千年了。黑子的活动周期为11.2年。届时会对地球的磁场和各类电子产品和电器产生损害。在开始的4年左右时间里,黑子不断产生,越来越多,活动加剧,在黑子数达到极大的那一年,称为太阳活动峰年。在随后的7年左右时间里,黑子活动逐渐减弱,黑子也越来越少,黑子数极小的那一年,称为太阳活动谷年。国际上规定,从1755年起算的黑子周期为第一周,然后顺序排列。1999年开始为第23周。
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。一个发展完全的黑子由较暗的核和周围较亮的部分构成,中间凹陷大约500千米。黑子经常成对或成群出现,其中由两个主要的黑子组成的居多。位于西面的叫做“前导黑子”,位于东面的叫做“后随黑子”。一个小黑子大约有1000千米,而一个大黑子则可达20万千米。
太阳黑子的形成与太阳磁场有密切的关系。但是他到底是如何形成的,天文学家对这个问题还没有找到确切的答案。不过科学家推测,极有可能是强烈的磁场改变了某片区域的物质结构,从而使太阳内部的光和热不能有效地到达表面,形成了这样的“低温区”。黑子越多可能说明太阳越老(红矮星上黑子占据表面的一半),可能也是所有恒星寿命的一般特征,黑子附近的周边应该比太阳正常的地方温度高一些(此消彼长的原因),黑子向低纬度运动是因为太阳密度小和自转的原因,就像地球上的大陆版块向低纬度运动一样,有黑子的地方存在凹陷500千米可能是温度低而不再膨胀的原因。 天文学家对黑子的活动从1755年开始标号统计,规定太阳黑子的平均活动周期为11.2年。黑子最少的年份为一个周期的开始年,称作“太阳活动宁静年”又称“太阳活动谷年”,黑子最多的年份则称作“太阳活动峰年”。
关于黑子成因这个问题天文学界一直众说纷纭。一种说法是黑子可能是太阳的核废料(如人类核反应堆的核废料),约11年出现一次可能是黑子在太阳里面和表面的上下翻动一次造成的(如元宵在锅里被煮得上下翻动),黑子温度较低应该也是废料的一个证明(如煤炉中的炭灰在一般情况下不能再产生高温)。 侧面观察另一种说法是:由于太阳的聚变作用,热核反应区周边的物质向内补充,在半径为0.75R处物质补充速度较其周围更快,由于角动量守恒,此处运动速度比周围快,产生摩擦。由于质子与电子所受摩擦不同,所以运动的相对速度不同,产生电流,进而产生管状磁场,管内气压+磁压=管外压强,所以管内气压<管外压强。根据克拉伯龙方程(pV=nRT)管内温度<管外温度。因为此结构密度小于周围物质,所以漂浮到对流层表面,形成黑子。
世界上最早的太阳黑子的记录是中国公元前140年前后成书的《淮南子》中记载的:“日中有踆乌。”《汉书·五行志》中对前28年出现的黑子记载则更为详细:“河平元年,三月乙未,日出黄,有黑气大如钱,居日中央。”
从汉朝的河平元年,到明朝崇祯年间,大约记载了100多次有明确日期的太阳黑子的活动。在这些记载中,人们对太阳黑子的形状,大小,位置甚至变化都有详细的记载。
1840年代德国的一位业余天文学家发现了太阳黑子10-11年的周期变化规律。通过长期的观测,人们还发现太阳黑子在日面上的活动随时间变化的纬度分布也有规律性。一开始,几乎所有的黑子都分布在±30°的纬度内,太阳活动剧烈时,它往往出现在±15处,并逐步向低纬度区移动 ,在±8°处消失。在上一个周期的黑子还没有完全消失时,下一个周期的黑子又出现在±30°纬度附近。如果以黑子的纬度为纵坐标,以时间为横坐标,绘出的黑子分布图很像蝴蝶,因而称作蝴蝶图。
我们知道,太阳表面温度是不一样的,有的地方温度高,有的地方温度低。当太阳中心区域的温度比周围区域低1500°左右时,这个区域看上去就比周围区域暗,如同一个光亮的圆面上出现斑斑点点的黑色斑点,人们就称它为“太阳黑子”
太阳黑子的数量有时多,有时少,其变化是很有规律的,一般每11年为一个周期。据记载,在公元1173~公元1976年的803年间,流行性大感冒发生过56次,且都出现在太阳黑子活动极大的年份。太阳黑子活动高峰时,心肌梗死的病人数量也激剧增加。
为什么太阳黑子活动高峰时,患病人数会增加呢?原来黑子活动高峰时,太阳会发射出大量的高能粒子流与X射线,并引起地球磁暴现象。它们破坏地球上空的大气层,使气候出现异常,致使地球上的微生物大量繁殖,为疾病流行创造了条件。另一个方面,太阳黑子频繁活动会引起生物体内物质发生强烈电离。例如紫外线剧增,会引起感冒病毒细胞中遗传因子变异,并发生突变性的遗传,产生一种感染力很强而人体对它却有免疫力的亚型流感病毒。这种病毒一但通过空气或水等媒介传播开去,就会酿成来势凶猛的流行性感冒。
科学家们还发现,在太阳黑子活动极大的年份里,致病细菌的毒性会加剧,它们进入了体后能直接影响人体的生理、生化过程,也影响病程。所以,当黑子数量达高峰期时,要及早预防疾病的大流行。
统计研究表明,流感世界大流行不仅发生在太阳活动最强时期,也发生在太阳活动最弱时期。1889-1890年流行性感冒第一次全世界大流行是在太阳黑子活动低值期(1889年为6.3;1890 年为7.1),1900年流感流行也是发生在太阳黑子活动低值期(1900年为9.5,1901年为2.7),1918-1919年“西班牙流感”即流行性感冒第二次全世界大流行为太阳黑子活动次高值期(1917年为103.9;1918年为80.6;1919年为63.6),1957-1958年“亚洲流感”为太阳黑子活动最高值期(1957年为190.2;1958年为184.8),1968-1969年“香港流感”为太阳黑子活动最高值期(1968年为105.9;1969年为105.5),1977年“俄罗斯流感”为太阳黑子活动次低值期(1976年为12.6;1977年为27.5)。太阳活动高值可促发病毒突变,低值有利于病毒大量繁殖。
太阳是地球上光和热的源泉,它的一举一动,都会对地球产生各种各样的影响。黑子既然是太阳上物质的一种激烈的活动现象,所以对地球的影响很明显。
当太阳上有大群黑子出现的时候,会出现磁暴现象使指南针会乱抖动,不能正确地指示方向;平时很善于识别方向的信鸽会迷路;无线电通讯也会受到严重阻碍,甚至会突然中断一段时间,这些反常现象将会对飞机、轮船和人造卫星的安全航行、还有电视传真等等方面造成很大的威胁。 黑子还会引起地球上气候的变化。100多年以前,一位瑞士的天文学家就发现,黑子多的时候地球上气候干燥,农业丰收;黑子少的时候气候潮湿,暴雨成灾。我国的著名科学家竺可桢也研究出来,凡是中国古代书上对黑子记载得多的世纪,也是中国范围内特别寒冷的冬天出现得多的世纪。还有人统计了一些地区降雨量的变化情况,发现这种变化也是每过11年重复一遍,很可能也跟黑子数目的增减有关系。 研究地震的科学工作者发现,太阳黑子数目增多的时候,地球上的地震也多。地震次数的多少,也有大约11年左右的周期性。 植物学家也发现,树木的生长情况也随太阳活动的11年周期而变化。黑子多的年份树木生长得快;黑子少的年份就生长得慢。
更有趣的是,黑子数目的变化甚至还会影响到我们的身体,人体血液中白血球数目的变化也有11年的周期性。而且一般的人在太阳黑子少的年份,感到肚子饿的较快,小麦的产量较高,小麦的蚜虫也较少。
关于太阳黑子,中国有世界上最早的观测记录。大约在公元前140年前的《淮南子》一书中就有“日中有踆乌”的记述。现今世界公认的最早的太阳黑子记事,是载于《汉书·五行志》中的河平元年(公元前28年)三月出现的太阳黑子:“河平元年……三月己未,日出黄,有黑气大如钱,居日中央。”这一记录将黑子出现的时间与位置都叙述得详细清楚。欧洲关于太阳黑子纪事的最早时间是公元807年8月,当时还被误认为是水星凌日的现象,直到意大利天文学家伽利略1660年发明天文望远镜后,才确认黑子是确实存在的。而在此之前,我国历史上已有关于黑子的101次记录,这些记录不但有时间,还有形状、大小、位置以及变化情况等等。难怪美国天文学家海尔会赞叹道:“中国古代观测天象,如此精勤,实属惊人。他们观测日斑,比西方早约2000年,历史上记载不绝,并且都很正确可信。”
到目前为止,还没有一个非常完善的理论可以来完美地解释黑子的形成,但是已经可以发现有一个大而较简化的模式来略加解释,并而从中引导出旧理论,及之后新理论的建立。 一般认为太阳黑子和其他活动性都起因于热对流和各部份自转速度不同。 可以设想在太阳上原来存在南北两个磁极,在对流层里面行成的经向磁场。太阳物质的不同部位以不同转速运动(这称为较差自转),赤道附近自转较快靠近及区转得较慢。于是“冻结”在太阳物质里的磁力线就会逐步被拉长并环绕太阳,带有纬向成分。经多次缠绕之后纬向成分愈来愈强。磁场强度与磁力线的密度成正比,在多次缠绕之后太阳物质里的磁场基本变成纬向而且强度大为增加。磁力线之间互相有斥力,磁场加强时斥力愈来愈强。既然磁场“冻结”在太阳物质里面,磁力线的斥力就给太阳物质加上一种膨胀压力,通常称为磁压。在太阳内部对流层内,由于不均匀性,各处的气体压力并不完全相同,如果某处磁压超过气压,这一团物质就会膨胀,结果会像水里的气泡一样受到上浮力的作用向表面升起,最后连磁力线带物质都冒出太阳表面。在磁力线集中穿过对流层顶部进入光球的地方就会形成黑子。在磁力线集中和穿入的部位形成的黑子分别为N极性和S极性。且赤道两侧的磁力线走向正好相反,所以在南半球和北半球形成的黑子对的极性也相反。 由左到右可见磁力线缠绕的情形,及南北半球黑子的极性相反。 到此为止,我们发现所找到的资料对以上的说明差异性不大,均是以同一理论为观点。但在下来,讨论到为何磁力线会影响到温度时,便出现了新、旧两种差异性颇大的理论。 依照旧理论的说法,由于黑子里面磁力线大量密集,强大的磁场阻碍著太阳由内部到日面的对流,也就是电浆在黑子区的强大磁场之下不能随意移动,形成类似栓塞的效果,防止能量继续从内部流向表面。当栓塞上方的物质冷却后,已将近五千公里的时速流回太阳表面,周围的电浆便朝向黑子中心的磁场中进一步冷却并沉降,在磁场强度未衰之前,冷却效应便能够继续维持黑子结构的稳定。 由于磁拴塞能够防止热流向太阳面,因此黑子下层温度逐渐升高。天文学家在 1998 年6月的观测发现,太阳黑子其实很浅,表面下五千公里处的声速明显较高,显示该处的温度也较周围为高,与太阳黑子在表面处所呈现的现象刚好相反。新的理论同样以强大的磁场为基础,但却认为磁场不但没有抑制,反而大大加速能量的传送。 黑子的强大磁场把大部份热流变为磁流体波,沿磁力线迅速传播出去,能量就此化为波动(wave),因而冷却下来。太阳黑子的影响——磁暴 全球性的强烈地磁场扰动即磁暴。所谓强烈是相对各种地磁扰动而言。其实地面地磁场变化量较其平静值是很微小的。在中低纬度地区,地面地磁场变化量很少有超过几百纳特的(地面地磁场的宁静值在全球绝大多数地区都超过 3万纳特)。一般的磁暴都需要在地磁台用专门仪器做系统观测才能发现。 磁暴是常见现象。不发生磁暴的月份是很少的,当太阳活动增强时,可能一个月发生数次。有时一次磁暴发生27天(一个太阳自转周期)后,又有磁暴发生。这类磁暴称为重现性磁暴。重现次数一般为一、二次。 研究简史:19世纪 30年代 C.F.高斯和韦伯建立地磁台站之初,就发现了地磁场经常有微小的起伏变化。1847年,地磁台开始有连续的照相记录。1859年9月1日,英国人卡林顿在观察太阳黑子时,用肉眼首先发现了太阳耀斑。第二天,地磁台记录到 700纳特的强磁暴。这个偶然的发现和巧合,使人们认识到磁暴与太阳耀斑有关。还发现磁暴时极光十分活跃。19世纪后半期磁暴研究主要是积累观测资料。 20世纪初,挪威的K.伯克兰从第一次国际极年(1882~1883)的极区观测资料,分析出引起极光带磁场扰动的电流主要是在地球上空,而不在地球内部。为解释这个外空电流的起源,以及它和极光、太阳耀斑的关系,伯克兰和F.C.M.史笃默相继提出了太阳微粒流假说。到30年代,磁暴研究成果集中体现在查普曼-费拉罗磁暴理论中,他们提出地磁场被太阳粒子流压缩的假说,被后来观测所证实。 50年代之后,实地空间探测不但验证了磁暴起源于太阳粒子流的假说,并且发现了磁层,认识了磁暴期间磁层各部分的变化。对磁层环电流粒子的存在及其行为的探测,把磁暴概念扩展成了磁层暴。 磁暴和磁层暴是同一现象的不同名称,强调了不同侧面。尽管磁暴的活动中心是在磁层中,但通常按传统概念对磁暴形态的描述仍以地面地磁场的变化为代表。这是因为,人们了解得最透彻的仍是地面地磁场的表现。 形态 在磁暴期间,地磁场的磁偏角和垂直分量都有明显起伏,但最具特征的是水平分量H。磁暴进程多以水平分量的变化为代表。大多数磁暴开始时,在全球大多数地磁台的磁照图上呈现出水平分量的一个陡然上升。在中低纬度台站,其上升幅度约10~20纳特。这称为磁暴急始,记为SSC或SC。急始是识别磁暴发生的明显标志。有急始的磁暴称为急始型磁暴。高纬台站急始发生的时刻较低纬台站超前,时间差不超过1分钟。 磁暴开始急,发展快,恢复慢,一般都持续两三天才逐渐恢复平静。磁暴发生之后,磁照图呈现明显的起伏,这也是识别磁暴的标志。同一磁暴在不同经纬度的磁照图上表现得很不一样。为了看出磁暴进程,通常都需要用分布在全球不同经度的若干个中、低纬度台站的磁照图进行平均。经过平均之后的磁暴的进程称为磁暴时(以急始起算的时刻)变化,记为Dst。 磁暴时变化大体可分为 3个阶段。紧接磁暴急始之后,数小时之内,水平分量较其平静值大,但增大的幅度不大,一般为数十纳特,磁照图相对稳定。这段期间称为磁暴初相。然后,水平分量很快下降到极小值,下降时间约半天,其间,磁照图起伏剧烈,这是磁暴表现最活跃的时期,称为磁暴主相。通常所谓磁暴幅度或磁暴强度,即指这个极小值与平静值之差的绝对值,也称Dst幅度。水平分量下降到极小值之后开始回升,两三天后恢复平静,这段期间称为磁暴恢复相。磁暴的总的效果是使地面地磁场减小。这一效应一直持续到恢复相之后的两三天,称为磁暴后效。通常,一次磁暴的幅度随纬度增加而减小,表明主相的源距赤道较近。 同一磁暴,各台站的磁照图的水平分量H与平均形态Dst的差值,随台站所在地方时不同而表现出系统的分布规律。这种变化成分称为地方时变化,记为DS。DS反映出磁暴现象的全球非轴对称的空间特性,而不是磁暴的过程描述。它表明磁暴的源在全球范围是非轴对称分布的。 磁照图反映所有各类扰动的叠加,又是判断和研究磁暴的依据,因此实际工作中往往把所有这些局部扰动都作为一种成分,包括到磁暴中。但在建立磁暴概念时,应注意概念的独立性和排他性。磁暴应该指把局部干扰排除之后的全球性扰动。 成因:太阳耀斑的喷出物常在其前缘形成激波,以1000公里/秒的速度,约经一天,传到地球。太阳风高速流也在其前缘形成激波,激波中太阳风压力骤增。当激波扫过地球时,磁层就被突然压缩,造成磁层顶地球一侧的磁场增强。这种变化通过磁流体波传到地面,表现为地面磁场增强,就是磁暴急始。急始之后,磁层被压缩,压缩剧烈时,磁层顶可以进入同步轨道之内。与此同时磁层内的对流电场增强,使等离子体层收缩,收缩剧烈时,等离子体层顶可以近至距地面2~3个地球半径。如果激波之后的太阳风参数比较均匀,则急始之后的磁层保持一段相对稳定的被压缩状态,这对应磁暴初相。 磁暴期间,磁层中最具特征的现象是磁层环电流粒子增多。磁层内,磁赤道面上下4个地球半径之内,距离地心2~10个地球半径的区域内,分布有能量为几十至几十万电子伏的质子。这些质子称为环电流粒子,在地磁场中西向漂移运动形成西向环电流,或称磁层环电流,强度约106安。磁层环电流在磁层平静时也是存在的。而磁暴主相时,从磁尾等离子体片有大量低能质子注入环电流区,使环电流幅度大增。增强了的环电流在地面的磁效应就是H分量的下降。每注入一次质子,就造成H下降一次,称为一次亚暴,磁暴主相是一连串亚暴连续发生的结果。磁暴主相的幅度与环电流粒子的总能量成正比。磁暴幅度为100纳特时,环电流粒子能量可达4×1015焦耳。这大约就是一次典型的磁暴中,磁层从太阳风所获得并耗散的总能量。而半径为 3个地球半径的球面之外的地球基本磁场的总能量也只有3×1016焦耳。可见,磁暴期间磁层扰动之剧烈。 磁层亚暴时注入的粒子向西漂移,并绕地球运动,在主相期间来不及漂移成闭合的电流环,因此这时的环电流总是非轴对称的,在黄昏一侧强些。 除主相环电流外,在主相期间发生的亚暴还对应有伯克兰电流体系。伯克兰电流体系显然是非轴对称的。它在中低纬度也会产生磁效应,只不过由于距离较远,效应较之极光带弱得多。它和主相环电流的非轴对称部分的地磁效应合在一起就是DS场。 由于磁层波对粒子的散射作用,以及粒子的电荷交换反应,环电流粒子会不断消失。当亚暴活动停息后,不再有粒子供给环电流,环电流强度开始减弱,进入磁暴恢复相。 所有这些空间电流,在地面产生磁场的同时,还会在导电的地壳和地幔中产生感应电流,但是感应电流引起的地磁场变化,其大小只有空间电流引起的地磁场变化的一半。 磁暴观测早已成为各地磁台站的一项常规业务。在所有空间物理观测项目中,地面磁场观测最简单可行,也易于连续和持久进行,观测点可以同时覆盖全球陆地表面。因此磁暴的地面观测是了解磁层的最基本、最有效的手段。在研究日地空间的其他现象时,往往都要参考代表磁暴活动情况的磁情指数,用以进行数据分类和相关性研究。 磁暴引起电离层暴,从而干扰短波无线电通讯;磁暴有可能干扰电工、磁工设备的运行;磁暴还有可能干扰各种磁测量工作。因此某些工业和实用部门也希望得到磁暴的预报和观测资料。 磁暴研究除了上述服务性目的之外,还有它本身的学科意义。磁暴和其他空间现象的关系,特别是磁暴与太阳风状态的关系,磁暴与磁层亚暴的关系,以及磁暴的诱发条件,供应磁暴的能量如何从太阳风进入磁层等等问题,至今仍是磁层物理最活跃的课题。磁暴作为一种环境因素,与生态的关系问题也开始引起人们的注意和兴趣。
精确测定太阳常数比较困难,原因是必须考虑地球大气对太阳辐射的吸收效应。目前所用的测量方法基本上有以下两种。
地面分光和总辐射测量法 在地面(一般都在大气稀薄的高山上)用太阳分光辐射仪测定太阳在不同高度(不同大气质量)时辐射强度随波长的相对分布(称为相对分光辐照),观测达到的波段范围大约为0.295~2.5微米。与此同时,用一架绝对能量标度的太阳总辐射仪测定同样波段的总辐射能量,作为上述相对分布的绝对能量定标。然后,对每一波长按照指数消光定律外推得到地球大气外的太阳分光辐照,再对波长积分就得到大气外0.295~2.5微米波段的太阳辐射能量(必须蟹止獠饬渴且蛭甘舛芍皇视糜诘ド?。至于波长短于0.295微米和大于2.5微米的太阳辐射,则因地球大气中臭氧、水汽和其他大气分子的强烈吸收,不能到达地面,只能利用高空探测或理论推算得到。把所有波长的能量加在一起,并作日地距离改正后,即得到太阳常数。也可以用飞机(约在11~13公里高度)进行太阳分光和总辐射测量,要作的大气吸收改正量比高山测量为小,但也存在一些问题,如需作飞机窗口改正,观测的时间太短和大气质量的变化范围太小,因而具有随机性和不利于外推等等。
高空总辐射测量法 在几十公里以上的高空直接测量太阳的总辐射来获得太阳常数,例如,在高空火箭(60公里以上高度)、人造卫星和宇宙飞船上测量太阳辐射,便无需作大气消光改正,测得的结果作日地距离改正后即为太阳常数。如果用气球在20~40公里的高空测量辐射,仍然需要作很小的大气消光改正。其中的波长短于0.295微米的辐射因被高度约为 12~50公里的大气臭氧层所吸收,仍然观测不到,它们的辐射能量也只能采用火箭观测结果或者进行理论推算。
太阳常数的观测已有七十多年历史。六十年代以前多用经典的地面测量方法,美国史密森天文台的艾博特等人从二十世纪初到五十年代曾经进行长期和大量的测量。六十年代以后,由于高空技术的发展,更多地采用高空测量。在太阳常数的测量和推算中,由于所用的仪器设备、观测步骤、观测点的大气条件和大气消光改正的方法等各不相同,同时在绝对标度校准和不同标度系统换算上也往往存在误差,因此得到的最终结果很不一致。例如,1954年F.S.约翰逊主要根据五十年代以前的地面观测结果整理,得到S =2.00卡/(厘米·分钟),这一数值在五十年代和六十年代曾被广泛引用;1971年拉布斯和内克尔综合六十年代地面和高空测量结果,得到S=1.95卡/(厘米·分钟);1977年弗罗利希详细研究了1966~1976年间的高空观测结果和进行标度换算之后,得到了最可几值为1.97卡/(厘米·分钟)。
太阳常数本身是否变化的问题,至今仍未研究清楚。太阳表面活动在辐射方面引起的瞬间变化(例如太阳耀斑引起的辐射增强)至少比太阳常数小4个数量级,完全可以忽略,因此太阳常数的变化是指太阳总辐射能量的平稳缓慢变化。五十年代以前史密森天文台在长达半个世纪所作的测量表明,其变化在观测精度(±1%)之内。1969年发射的行星际探测器“水手”6号和7号以及1975年发射的人造卫星“雨云”6号的观测结果,分别表明其变化范围不超过仪器的测量精度的0.25%和0.20%。最近的研究还表明1969~1975年间太阳常数的变化不超过0.75%。因此,目前并不排除有小于1%的变化
印象中两个关系如下:
太阳指数=黑子群数目*10+孤立黑子数目
太阳上面的黑子是什么,有什么作用?
太阳黑子,是指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。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。太阳黑子存在于太阳光球表面,是磁场的聚集之处。其数量和位置每隔一段时间会发生周期性变化。
太阳黑子是什么意思
太阳黑子是太阳表面的一种暗斑。太阳黑子是由太阳表面磁场强度变化形成的区域。这些区域的磁场强度非常强,相对于周围的区域来说,温度要低一些,因此看起来是黑色的。黑子通常成群结队地出现,形状和大小各异,有的小到几十公里,有的大到数百万公里。太阳黑子的活动周期大约是11年,每个周期开始时,黑子...
关于太阳黑子的资料?
人类发现太阳黑子活动已经有几千年了。黑子的活动周期为11.2年。届时会对地球的磁场和各类电子产品和电器产生损害。在开始的4年左右时间里,黑子不断产生,越来越多,活动加剧,在黑子数达到极大的那一年,称为太阳活动峰年。在随后的7年左右时间里,黑子活动逐渐减弱,黑子也越来越少,黑子数极小的那一年,称为太阳活动...
太阳黑子是什么意思
太阳黑子的数量和活动程度对地球的气候、通信和导航系统等方面都有影响。例如,太阳黑子活动剧烈时,太阳耀斑和日冕物质抛射等太阳活动也更为频繁,这些活动可能导致极光现象、无线电通信中断和卫星系统受到干扰等。太阳黑子的特征:1、尺寸:太阳黑子的大小可以从数千米到数十亿公里不等,最大的黑子甚至可以...
太阳黑子活动周期
1848年沃尔夫(J.R.Wolf)引入太阳黑子相对数,并将逐月黑子相对数推算到1749年,从而肯定地指出太阳黑子活动的周期平均长度为11.1年。为1749年到1980年年平均黑子相对数变化曲线。从上可以清楚地看到,二百多年来太阳黑子数的变化明显地保持了平均11年左右的周期性。在每一个周期中,黑子从最少年开始...
什么是太阳黑子?
第二年,黑子开始出现,之后缓慢地增加,大约5年后到达顶峰时刻。此后,又开始一年年减少,直到彻底消失。然后,开始黑子运动会进入新的循环。伽利略时代,人们就发现了这个变化过程,但直到1843年,施瓦布才确定了黑子的循环周期。1880年—2010年太阳黑子数年平均值的演变太阳黑子数目的变化周期属于11年循环...
太阳黑子数有11年周期变化的规律吗?
有的,太阳黑子的数量的11年变化周期,从太阳黑子活动的极大期下降极小期,然後再回到极大期,称为一个太阳黑子周期。150多年以前,科学家证实,太阳黑子的活动是周期性的,它的平均周期约为11年;大约90年以前,科学家在这一研究领域又有了新的突破,他们绘制出太阳黑子周期性变化示意图后,发现赫然...
空间天气能不能监测预报 空间天气预报主要内容
现在,以观测数据和科学理论为基础,通过太阳表面物理参数预测耀斑发生的概率、通过数值模型计算太阳风参数等方法正在不断发展,空间天气预报开始迈入数值化时代。随着各国探测飞船和卫星的发射,新的观测数据源源不断,空间天气预报水平也将稳步提高。空间天气预报主要内容 太阳活动预报。涉及太阳黑子数、耀斑、...
太阳黑子的活动周期是多久 有哪些影响
1848年,一位名叫鲁道夫-沃尔夫的瑞士天文学家设计了一种算法,用于对太阳黑子进行一致的计数,从而可以对几个世纪以来不同观测者的数据进行比较。用沃尔夫的公式得出的太阳黑子数,现在被称为沃尔夫太阳黑子数,至今仍在使用。沃尔夫使用来自早期天文学家的数据来重建太阳黑子的数量,最早可以追溯到1755-1766...
最了解太阳的COMING!
太阳特征 光球特征太阳黑子 太阳黑子是在太阳表面上呈现为黑点的观测特征。太阳黑子中心的温度会降低到3700K左右(周围背景温度为5700K)。典型的太阳黑子持续几天,而大一点的可以持续几个星期。太阳黑子是太阳表面磁场较强的地方,可达地球磁场的数千倍。太阳黑子通常以两部分的形式出现。一部分分为正(北)磁场,另一部分...
甫俘瑞替: 太阳黑子数:太阳黑子数越高,说明太阳的离子辐射增强,离子辐射可以增加电离层反射短波信号的能力.在11年的周期内,太阳黑子的数目可能在0到200以上的范围内变化. 太阳流密度:跟太阳黑子数相类似,太阳流密度值是无线电信号的...
若尔盖县13363847308: 太阳黑子的多少与太阳活动程度关系 - ?
甫俘瑞替: 太阳黑子越多太阳活动程度越剧烈?貌似教科书是这么说的太阳黑子不是温度较低的区域?那么黑子越多太阳表面低温区越多,那怎么活动反而会剧烈了?学地理刚刚接触到,不明白--`十分佩服你的发问精神黑子是由本影和半影构成的,本影就...
若尔盖县13363847308: 为什么黑子越多太阳反而越亮? - ?
甫俘瑞替: 日斑[sunspot] 即太阳黑子.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...
若尔盖县13363847308: 太阳黑子,耀斑,太阳风三者有什么关系,它们的周期相同吗 - ?
甫俘瑞替: 他们都是属于太阳活动.周期相同,11年.黑子位于光球层,是太阳活动剧烈的标志;耀斑位于色球层,是太阳活动最激烈的显示;太阳风位于日冕层. 希望对你有帮助
若尔盖县13363847308: 太阳黑子的多少和大小,往往作为太阳活动强弱的标志.某研究人员以当地每年相同区域内的野生山菇为例,对太阳黑子与农作物的关系进行研究,数据处理结... - ?
甫俘瑞替:[答案] 读图可知,(1)图一表示每年的平均太阳黑子数的变换曲线,太阳黑子数从最小值至最大值增加的速度,比从最大值至最小值减少的速度快;太阳黑子数的变化具有周期性,2001年太阳黑子数处于峰值,下一次太阳黑子的峰值...
若尔盖县13363847308: 什么是太阳黑子? - ?
甫俘瑞替: 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...
若尔盖县13363847308: 有关天文知识的一些问题1.光斑,谱斑,耀斑与太阳黑子的关系,原因?2.太阳热核反应的过程.3.为什么两级比赤道地区的温度高5摄氏度?4.金星的温度为什... - ?
甫俘瑞替:[答案] 1 太阳黑子的活跃程度和那三种现象活跃程度有关 一般成为正相关关系 太阳黑子是太阳表面部分能量的不均匀分布产生的,而且黑子是低温区,而耀斑就是高温区,其实就是个能量转化的关系. 2 太阳的热核反应过程 两个氕和一个氘核聚变反映成为...
若尔盖县13363847308: 太阳黑子活动频率的多少为什么会影响地球气候? - ?
甫俘瑞替: 太阳是地球上光和热的源泉,它的一举一动,都会对地球产生各种各样的影响. 太阳黑子很少单独活动,通常是成群出现.黑子的活动周期为11年,活跃时会对地球的磁场产生影响,当太阳上有大群黑子出现的时候,会出现磁暴现象使指南针...
若尔盖县13363847308: 太阳黑子与什么现象有密切关系 - ?
甫俘瑞替:[答案] 孟建平上来的,太阳表面的黑板点成为太阳黑子, 产生原因:太阳表面由于温度较低而显得较暗的气体斑块. 太阳黑子的多少是太阳活动的标志. 太阳黑子出现在光球层 太阳黑子的活动周期为11年,黑子数最多的一年是太阳活动的峰年,极少一年为...
若尔盖县13363847308: 太阳黑子的多少对地球的温度有么影响呢? - ?
甫俘瑞替: 牛顿时代才知道,太阳不仅比地球大,它的质量也远超 过地球.同时还知道,地球精确地沿一定的轨道绕太阳运行,是 因为地球受到太阳的强大的引力场的影响.我们现在知道,太阳 距离地球1.5*108公里;直径1,392,000公里,是地球直径的 ...