太陽活動及其對地球環(huán)境的影響

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1、太陽活動及其對地球環(huán)境的影響 王家龍 孫靜蘭 ( 中國科學(xué)院國家天文臺 ,北京 100012) 摘要 太陽活動及其對地球環(huán)境影響的研究至今已發(fā)展成一門涉及太陽物理學(xué) 、空間物理 學(xué)和地球物理學(xué)的邊緣學(xué)科 ,它研究三者的關(guān)系及相互作用的過程 。本文將太陽活動分成緩 變型和爆發(fā)型兩類 ,分別介紹了它們的主要成員冕洞 、總輻射 、太陽黑子 、太陽耀斑和日冕物 質(zhì)拋射的性質(zhì)及特征 ;分別討論了這兩類太陽活動對地球環(huán)境的影響 ,還指出了太陽活動對 固體地球的作用 。 主題詞 太陽活動 活動的分類 對地球環(huán)境的影響 引言 太陽活動及其對地球環(huán)境影響的研究受到越來越大的重

2、視 ,主要是由于它與人類的 生存環(huán)境和活動有著廣泛和密切的關(guān)系1 ,2 。歐洲首先在 1611 年使用望遠(yuǎn)鏡觀察太陽黑 子 ,開始了近代太陽物理的研究 。雖然 19 世紀(jì)初已經(jīng)有人認(rèn)為地面上的雨量與太陽黑子 數(shù)的多少有關(guān) , 但是從研究意義上說 ,是 1843 年提出并于 1851 年得到確認(rèn)的太陽黑子活 動周期的發(fā)現(xiàn)3 ,里程碑性地開始了近代太陽活動對地球影響的探索 。這一發(fā)現(xiàn)使越來 越多的地球?qū)W家和太陽物理學(xué)家把發(fā)生在地球的空間環(huán)境和大氣 、海洋中以至固體地球 本體的現(xiàn)象與太陽現(xiàn)象作相關(guān)分析和解釋 ,試圖找到產(chǎn)生這些地球現(xiàn)象的太陽因素 ?？?以說 ,近代太陽活動及其影響研

3、究經(jīng)過 100 多年的發(fā)展 ,已經(jīng)形成了一門跨越太陽物理 學(xué) 、空間物理學(xué)和地球物理學(xué)的邊緣性大學(xué)科 。多學(xué)科的高度結(jié)合是它的一大特點 ;由于 觀測點地理位置的差異 、人才與設(shè)施的優(yōu)勢差異以及空間觀測需巨額投資 ,研究組織上的 高度聯(lián)合和相互依賴是它的另一特點 。 1957 年記錄到了自 1755 年以來的最強(qiáng)的太陽活動高峰 ,同年 10 月前蘇聯(lián)發(fā)射了第 一顆人造地球衛(wèi)星 。在 20 世紀(jì) 50 年代中期至 60 年代初期 ,國際上相繼組織了兩次大規(guī) 模的聯(lián)合的太陽活動和地球物理現(xiàn)象的觀測及合作研究 。前者稱為國際地球物理年 ( IGY) , 后者稱為國際寧靜太陽年 ( IQSY) 。

4、最近 3 個太陽周 ( 即峰年分別在 1979 年 、1989 年和 2000 年的第 21 ,22 和第 23 太陽周) 中 ,國內(nèi)外在這個領(lǐng)域執(zhí)行的最突出的計劃是 80～90年代的“日地能量傳輸研究”4 和 90 年代中后期各國紛紛啟動的“空間天氣戰(zhàn)略研 究”5 。這樣 ,至少在 70 年代初就提出的“空間天氣學(xué)”經(jīng)過 30 年的歷程 , 終于為國內(nèi) 1 第一作者簡介 :王家龍 男 66 歲 研究員 太陽活動物理學(xué) 、日地關(guān)系學(xué)與太陽活動預(yù)測專業(yè) E2mail :jialongw @btamcul . net . cn 國家自然科學(xué)基金 ( 批準(zhǔn)號

5、 :49990451) 資助重大項目和國家自然科學(xué)基金 ( 批準(zhǔn)號 :10073013) 資助項目 2002 - 06 - 30 收稿 ,2002 - 08 - 18 收修改稿 3 3 外學(xué)者所接受 ,而演化成一門完整的以現(xiàn)代化的地基和空間實測及現(xiàn)代理論知識為基礎(chǔ) 的廣義的日地關(guān)系學(xué)或稱為日地系統(tǒng)物理學(xué) 。它的主要內(nèi)容是研究日地系統(tǒng)中各層次的 動力學(xué)過程和各層次間的耦合作用 。太陽活動及其對地球環(huán)境的影響是它的重要組成部 分 。 本文的目的 ,是從日地關(guān)系的角度 ,簡單地綜述近幾十年太陽活動及其對地球影響的 研究進(jìn)展 ,取得的主要成果以及它面臨的難題 。 2 兩類太陽

6、活動 :緩變型和爆發(fā)型活動 長期的觀測 ,特別是近 30 年來利用地基設(shè)備和空間飛行器對日地系統(tǒng)的監(jiān)測和分析 表明 ,太陽活動是引起地球環(huán)境變化和擾動的主要源 。太陽活動是太陽大氣中局部區(qū)域 的異?，F(xiàn)象 。這種異常是相對于太陽表面大部分區(qū)域宏觀看起來表現(xiàn)為較長時間保持寧 靜或變化不大的狀態(tài)而言的 ,并且有其自身的發(fā)生 、成長和衰亡的過程 。我們可以依照太 陽活動的一個或一組參量來分類太陽活動 ,然而從引起環(huán)境變化的角度看 ,太陽活動現(xiàn)象 可依照其宏觀參量的變化率的低 、高被分為緩變型太陽活動和爆發(fā)型太陽活動兩類6 。 了解這兩類活動 ,是研究它們對地球影響的基礎(chǔ) 。 2.

7、1 緩變型太陽活動 太陽大氣中的異常結(jié)構(gòu) ,如太陽黑子群 、光斑 、譜斑 、寧靜日珥 、日冕寧凝區(qū)和冕洞等 都?xì)w屬于緩變型太陽活動 。這些活動現(xiàn)象在幾何尺度上 、位置上或能量方面的變化速度 相對于爆發(fā)型太陽活動而言具有緩慢的變化率 。例如 ,1989 年 3 月日面上的一個罕見大 黑子群 ,在 3 月 13 日時其面積約為 3 620 單位 (1 個單位 = 3 . 04 106 km2 ) ,即使這群黑子 的總面積在剛從日面東邊緣轉(zhuǎn)出來時為零 ,它的面積的增長率也不過為 22 單位Πd 。然 而 ,一個中等的爆發(fā)型活動 ,例如 ,一個二級的光學(xué)耀斑 ,它在脈沖相的面積增長率約可快

8、到 6 103 單位Πd ,遠(yuǎn)比緩變型活動快得多 。 從對地球的影響出發(fā) ,在研究緩變型太陽活動時 ,時常采取 3 種方式進(jìn)行 : 1) 對某種 具體的緩變型活動 ,考察它的對地效應(yīng) 。例如 ,冕洞是一種對地球環(huán)境有重要影響的緩變 型活動 ,常對它作這種研究 。2) 選用一個指標(biāo)對所有緩變型活動的效應(yīng)進(jìn)行集體的或稱 為半球面的考察 ,太陽總輻射就是這樣一個指標(biāo) 。3) 對某種有代表性的易觀測的緩變型 活動現(xiàn)象 ,進(jìn)行個體或群以及半球面指標(biāo)性的考察 ,例如太陽黑子和太陽黑子數(shù) ( 亦稱太 陽黑子相對數(shù)或 Wolf 數(shù)) 可算是一個典型 。本文不一一涉及各種緩變型太陽活動 ,僅對 前述

9、 3 種情況本身的性質(zhì)作簡短介紹 。 2. 1. 1 冕洞 太陽冕洞發(fā)現(xiàn)于 20 世紀(jì) 50 年代 ,是指用某些波段或白光在太陽外層大氣 ———日冕 中觀測到的暗區(qū) ,屬于日冕中常見的大尺度結(jié)構(gòu)7 ,也定義為在軟 X 射線波段觀測到的 日面暗結(jié)構(gòu)8 。用日冕儀 、射電日像儀或在日全食期間用小型天文望遠(yuǎn)鏡可在地上觀測 到冕洞 。冕洞是日冕中低亮度 、低密度區(qū) (密度比周圍寧靜日冕區(qū)低 2～3 倍) 。冕洞的溫 度略低于或接近周圍的溫度 ,約為 1 . 5 106 ～2 . 4 106 K ,同時冕洞的溫度梯度比寧靜日 冕區(qū)低很多 。起源于太陽的磁場在冕洞區(qū)內(nèi) ,

10、主要表現(xiàn)為開放型 ,即磁力線經(jīng)冕洞向外延 第 四 紀(jì) 研 究 2 0 0 2 年 512 伸進(jìn)入行星際空間 。但是觀測表明 ,冕洞區(qū)下面的太陽光球處的磁場是某種極性 (N 或 S) 的磁流占絕對優(yōu)勢 ,另一極性磁流并非絕對不存在 ,因此并非完全的單一極性 。冕洞隨 太陽的自轉(zhuǎn)運動作近乎剛性的轉(zhuǎn)動 。 冕洞的壽命較長 , 一般可存在幾個太陽自轉(zhuǎn)周或更長 。它的面積的平均變化率為 (1 . 5 0 . 5) 104 km2 Πs 。冕洞依其在日面上的位置可分為中緯冕洞和極區(qū)冕洞 ,后者可 以擴(kuò)展占據(jù)日面相當(dāng)大的部分 ,甚至可以從太陽的一個極區(qū)向低緯發(fā)展越過赤道進(jìn)入另 一

11、個半球 。日面上中緯冕洞的數(shù)目在一個太陽周中隨太陽黑子數(shù)的變化成正比關(guān)系 。極 區(qū)冕洞的數(shù)目則與黑子數(shù)的變化成反比關(guān)系 。 冕洞物理中還有不少問題尚未解決 。例如 ,實測上 ,冕洞磁場缺乏精確的測量 ,這是 由于密度低 、溫度高 ,光譜線暗且彌散很寬 ,很難利用 Zeeman 效應(yīng)測磁場 ;理論上 ,至今缺 乏對冕洞近剛性隨太陽旋轉(zhuǎn)的解釋9 。冕洞的磁場結(jié)構(gòu)是由模型研究得到的 。冕洞處有 物質(zhì)高速流向行星際空間 ,主要是由地球附近的太陽風(fēng)觀測 ,在一定假設(shè)下推導(dǎo)而得到 的10 。 2. 1. 2 總輻射 太陽的總輻射功率被定義為太陽常量 ?？傒椛涞囊饬x是包括太陽上一切

12、寧靜或活動 結(jié)構(gòu)輻射出的電磁波 、粒子流 、中微子以及各種其它波動 。但是實際上電磁波輻射占據(jù)了 總輻射的大部分 ,其它成分所含的能量要比電磁波的能量小 5 個數(shù)量級或更多 ,在現(xiàn)在的 測量條件下 ,太陽常量實際上近似等于太陽的總電磁輻射11 。稱為太陽常量是因為 20 世紀(jì) 50 年代以前的長期測量由于誤差～1 %而未發(fā)現(xiàn)其隨時間的變化12 。太陽的總輻 射及其變化從一個方面代表了太陽的總狀態(tài)及其變化 ,這種變化被太陽常量的變化所體 現(xiàn) 。當(dāng)僅研究太陽常量的幾天至百年的變化時 ,就略去了太陽的短周期振蕩 (如 5 分鐘振 蕩) 、爆發(fā)型太陽活動以及長期的太陽整體演化對太

13、陽常量的影響 ,而只剩下包含有緩變 型太陽活動導(dǎo)致的太陽電磁輻射的變化 。 據(jù) SMM 衛(wèi)星13 在空間測量的太陽常量 ,其值為 (1 367 2) WΠm2 ,意為在距太陽一個 日地平均距離 (記為 1AU) 處 ,地球大氣之外垂直于太陽光線的單位面積 (1 m2 ) 上 ,單位時 間 (1 s) 內(nèi)接受的太陽輻射能量 (J ) 。太陽總輻射中主要能量在可見光波段 ,約有 99 %的 能量集中在 276～496 nm 波段 ,其中 495 nm 波長處具有可見光的最強(qiáng)輻射強(qiáng)度 。99 . 9 % 的能量分布于 217～10 940 nm 波段 。紫外波段與射電波段 (即無線電波

14、段) 在太陽常量中 占比例很小 ,但是它們的變化幅度很大 ,曾測得 1961～1968 年 23～127 nm 的紫外輻射有 50 %的變化 。 SMM 和 NIMBUS 等衛(wèi)星自 1979 年連續(xù)作了太陽常量的空間觀測 。由測量可知太陽 常量并不是不變的 ,例如 ,1979～1986 年平均每年減小約 0 . 03 % 。 2. 1. 3 太陽黑子 太陽黑子是最容易觀測到的緩變的太陽活動現(xiàn)象 ,它是太陽光球中局部的低溫 、強(qiáng)磁 場區(qū)域 ,而光球是指太陽大氣的低層 ,也就是用肉眼直接看到的光亮的太陽 。黑子的線度 從 1 000 公里左右直到幾萬公里以上 。在較大黑子的照片上

15、,容易看出黑子中心有一暗 黑核狀部分 ,稱為本影 ,本影與四周光球之間由亮暗纖維組成的過渡部分稱為黑子的半 影11 。 黑子 本 影 的 等 效 溫 度 約 為 4 200 K , 半 影 溫 度 約 為 5 700 K , 低 于 光 球 的 等 效 溫 度 6 000 K。磁場觀測表明 ,黑子的磁力線具有喇叭口狀的分布 。可以用經(jīng)驗公式 (1) 表示黑 14 子中最強(qiáng)的磁場 B m 與黑子的面積 S 的關(guān)系 S (1) B m = 3 700 S + 60 式中 B m ———以高斯為單位 S ———以太陽半球面的 10 - 6

16、 為單位 此外還觀測到黑子中有物質(zhì)流動 ,流動方向從黑子中心向外稱 Evershed 效應(yīng) ,反之稱 為逆 Evershed 流動 。 黑子的壽命長短不一 ,大多數(shù)黑子存在時間為幾天 ,有的大黑子壽命長達(dá)幾個月 。黑 子多為成群出現(xiàn) ,每群最多可含幾十個大小不等的黑子 。黑子在物理上常被視為具有磁 力線組成的磁流管狀結(jié)構(gòu) ,它們在太陽表層之下受到磁浮力即可上浮 ,從光球底層向上穿 出光球表面而形成一對磁極性相反的偶極黑子群 。 黑子在日面上的出現(xiàn)有明顯的統(tǒng)計規(guī)律性 : 1) 太陽黑子數(shù)目的多少隨時間的變化具 有周期性 ,最明顯的周期長度為 11a 左右 ,還有 80a 或更長些的周期

17、 。11a 左右的周期稱 為太陽活動周 、太陽黑子周或簡稱太陽周 。2) 每一個太陽周從黑子數(shù)的一個極小開始 , 這時大多數(shù)黑子出現(xiàn)在日面高緯區(qū) (30或更多) 。隨著黑子數(shù)的增加 ,黑子群的平均緯度 逐漸向低緯度變化 ,到太陽周的高峰期 (黑子數(shù)最多的時期) 平均緯度約為 15,到活動周 結(jié)束時約為 8,而且在一個周期還沒有完全結(jié)束前 ,屬于下一個周期的新黑子已經(jīng)在高緯 度處出現(xiàn) 。3) 太陽南北兩半球上占大多數(shù)的典型偶極黑子群的磁極性分布是相反的 ,這 種相反的磁極性在相鄰兩個周期間又是相反的 ,因此也就出現(xiàn)比 11a 太陽黑子周長一倍 的 22a 太陽磁活動周期 。 現(xiàn)在國際上

18、使用的太陽黑子數(shù)并非簡單的計算黑子數(shù)目 ,而是以公式 (2) 定義的 R = K(10 g + f ) R ———黑子相對數(shù)或 Wolf 數(shù) ,也簡稱為黑子數(shù) g 和 f ———分別表示測量時可見日面上的黑子群數(shù)目和黑子的數(shù)目 K ———換算因子 (2) 式中 規(guī)定瑞士 Zrich 天文臺的 K 值為 1 ,由他們每天公布一個國際黑子數(shù)值 R 。 黑子群雖屬緩變型活動 ,但是典型的較大黑子群附近經(jīng)常有其它種緩變型及爆發(fā)型 活動出現(xiàn) ,彼此關(guān)系密切 。事實上 ,以黑子群為核心會形成一個三維的立體活動區(qū)域 ,該 區(qū)域在磁場和流場的作用下不斷演化 ,當(dāng)其所含能量超過一定閾值時就

19、可能有爆發(fā)發(fā)生 , 磁場 、流場也隨之變化調(diào)整 。隨著爆發(fā)現(xiàn)象的衰亡 ,該區(qū)域的磁場 、流場又會有一定程度 的恢復(fù)或完全趨于平靜狀態(tài) 。因此 ,太陽黑子群數(shù)和個數(shù)通過公式 (2) 合成的黑子數(shù) R 被廣泛使用 ,作為反映太陽緩變型和爆發(fā)型活動的總水平的指標(biāo) ,以研究太陽活動對地球 環(huán)境的影響 。 2. 2 爆發(fā)型太陽活動 在爆發(fā)型太陽活動中 ,太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射是兩種影響地球環(huán)境的重要擾動源 。 第 四 紀(jì) 研 究 2 0 0 2 年 514 20 世紀(jì) 60 年代后 ,空間觀測的大規(guī)模開展給爆發(fā)型太陽活動的研究打開了新局面 。1973 年發(fā)射的 S

20、kylab 太空站第一次獲得了大量日冕物質(zhì)拋射的資料 ,在軟 X 射線波段發(fā)現(xiàn)耀 斑的基本結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)環(huán)弧狀 。加上射電頻譜儀和二維射電日像儀的使用 ,對太陽爆發(fā)和行 星際擾動研究方面有很大改善 。第 21 太陽周峰年附近 (1980～1981 年) SMM , Hinotori 15 和 P78 - 1 等衛(wèi)星的空間觀測 ,大大推進(jìn)了太陽爆發(fā)的高能輻射和非熱輻射的研究 。80 年代 后期 ,我國太陽磁場望遠(yuǎn)鏡正式運轉(zhuǎn) ,獲得了太陽活動區(qū)磁場的諸多數(shù)據(jù) 。90 年代初 ,在 第 22 太陽周峰后期 (1991 年) 發(fā)射了 Yohkoh16 太陽觀測衛(wèi)星 ,主要在軟 、硬 X 射

21、線波段觀 測活動區(qū)和太陽耀斑的二維象和能譜 。發(fā)現(xiàn)了 X 射線的日冕物質(zhì)拋射以及磁重聯(lián)現(xiàn)象 。 1992 年 ,又把一座工作波段為 17 GHz 的射電日象儀投入觀測 。90 年代中后期 , SOHO 衛(wèi) 星17 成功地對太陽作了大量的各波段及白光的日冕觀測 。這些多波段高分辨的對日觀 測和激波及粒子流的行星際觀測極大地影響了我們對日冕物質(zhì)拋射和太陽耀斑在影響地 球方面的看法 。 2. 2. 1 太陽耀斑 太陽耀斑的一般性質(zhì) 太陽耀斑是太陽大氣中局部區(qū)域的劇烈爆發(fā)現(xiàn)象 ,在日地關(guān)系研究中占有重要地位 。 一個大耀斑所釋放的能量中 ,電磁輻射占 1Π4 ,粒子動能約占 3Π4

22、。一個面積為太陽表面積 的二千分之一的大耀斑在 103 s 的壽命中可釋放能量 4 1032 erg1) ,每分鐘約輻射 3 1030 erg1) ,與太陽的總輻射率相比僅是十萬分之一左右 。典型太陽耀斑是一個起源于低日冕 或高色球?qū)泳植繀^(qū)的 、向下貫穿到色球底乃至光球 、向上貫穿日冕的三維爆發(fā)和能量轉(zhuǎn)換 的過程18 。 典型太陽耀斑的儲能過程在太陽耀斑爆發(fā)之前 1～2 天明顯開始 ,儲能可以通過磁場 的剪切 、擠壓或扭轉(zhuǎn)實現(xiàn) ,也可以通過磁流浮現(xiàn)而實現(xiàn) 。現(xiàn)在普遍的看法是 ,無力場位形 的磁場所具有的磁能與勢場位形的能量之差提供了太陽耀斑的能源 。無力場能量的增

23、加 體現(xiàn)為無力因子 α的變化 ,它可以表示為下式19 5 α 1 = V-* ( V-* B-*) B-* (3) B 2 5 t B-* ———磁場強(qiáng)度 V-* ———運動速度 若取 V-* 的 3 個分量 -*u , 4v 和 w-* 分別平行于日面上磁場縱向分量的極性反轉(zhuǎn)線 (也稱中 性線) 、垂直于中性線且平行于日面 、垂直于中性線也垂直于日面 ,則 -*u , 4v 和 w-* 運動就分 別體現(xiàn)了剪切 、擠壓和浮現(xiàn) 3 種機(jī)制導(dǎo)致的儲能 。王家龍等20 曾用 Tucker 公式估計由于 1986 年大耀斑活動區(qū)中黑子群旋轉(zhuǎn)所引起的活動區(qū)含能的增加

24、,結(jié)果表明盡管 Alfven 波 可以把大部分能量帶走 ,但扭轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的能量的幾分之一到幾十分之一即足以供大 、小耀 斑所需 。 太陽耀斑的爆發(fā)相主要表現(xiàn)為各波段輻射幾乎同時的增強(qiáng) ,具有γ 射線輻射的太陽 耀斑在 2 . 22 MeV 和 0 . 51 MeV 的輻射相對于其它波段有遲至現(xiàn)象 。各波段的輻射流量到 式中 1) 1erg = 10 - 7J 達(dá)峰值的時間不一定相同 ,?？捎^測到高能硬 X 射線輻射的流量峰遲于低能的流量峰 , 低頻微波輻射的流量峰遲于高頻微波的峰 。這似乎可用產(chǎn)生高能硬 X 射線輻射的粒子需 要更多的加速時間以及爆發(fā)的最初位置在較強(qiáng)

25、磁場處來解釋 。應(yīng)該提到的是第 21 太陽 活動周峰期已經(jīng)測到了太陽耀斑發(fā)射的中子 ( 能量 1 GeV) ,太陽耀斑的中子流到達(dá)地球 的時間遲于太陽耀斑的開始時間幾分鐘到約 20 分鐘21 。 分析太陽耀斑的 Hα 單色光記錄 ,可知在太陽耀斑的爆發(fā)相其亮斑面積迅速增長 ,在 微波輻射流量峰期其面積增長最快 ,而面積達(dá)到極大值的時間比微波輻射峰遲 ,最遲可達(dá) 幾十分鐘22 ,23 。 人造衛(wèi)星對太陽耀斑的觀測揭示了太陽耀斑的基本空間結(jié)構(gòu)是兩端與日面相交的立 于太陽大氣中的磁弧 。但在磁弧內(nèi)軟 、硬 X 輻射源的核可有不同的分布 。 太陽耀斑的統(tǒng)計性質(zhì) 太陽耀斑的統(tǒng)計性質(zhì)

26、主要是 :1) 太陽耀斑的總數(shù)也有與黑子數(shù)同步的 11a 左右的周 期 ;2) 大耀斑產(chǎn)率的峰期在太陽周中的時間位置往往遲于黑子數(shù)或小耀斑的峰期 ,在太陽 周的谷期仍有可能產(chǎn)生大爆發(fā)24 ;3) 太陽γ射線爆發(fā) 、射電爆發(fā) 、硬 X 射線爆發(fā)以及光學(xué) 耀斑的產(chǎn)率具有 154d 左右的周期變化25 ;4) 大耀斑具有群居性 ,少量的活動區(qū)具有多次 產(chǎn)生大爆發(fā)的能力 ;5) 太陽耀斑的出現(xiàn)頻數(shù)對太陽耀斑參量的分布服從冪律定律26 ～28 。 2. 2. 2 日冕物質(zhì)拋射 日冕物質(zhì)拋射是日冕物質(zhì)在較短的時間內(nèi)被大規(guī)模逐離太陽 ,當(dāng)它們的速度大于逃 逸速度時 ,

27、就飛入行星際空間的一種太陽活動現(xiàn)象 。日冕物質(zhì)拋射過程 ,在開始階段以日 冕為背景 ,然后以太陽的連續(xù)微粒輻射 ———太陽風(fēng)為背景 ,在太陽風(fēng)中運行引起太陽風(fēng)擾 動和地球環(huán)境擾動 。 大量的觀測表明 ,較多的日冕物質(zhì)拋射雖然具有簡單的弧狀外形 ,但其本身有明顯的 三重結(jié)構(gòu) 。即明亮的高密度外環(huán) ,外環(huán)下面的暗黑部分是低密度空穴 ,再下面是環(huán)狀或燭 頭狀內(nèi)核 。 日冕物質(zhì)拋射在日冕中的性質(zhì) 在日冕中日冕物質(zhì)拋射有以下幾個性質(zhì) : 1) 一次拋射的質(zhì)量為 1014 ～1016 g , 平均為 1015 g ;2) 尺度一般都比太陽活動區(qū)大很多 ,它對日心的張角平均為 45,有的跨度達(dá) 2

28、70之 巨 ;3) 中心位置的根均方平均為 35,中心的緯度分布與太陽活動有關(guān) ,在太陽活動峰期可 擴(kuò)展到較高緯度 ,低年則集中于赤道附近 ;4) 運動速度可低到 7 kmΠs ,高到 2 101 kmΠs , 大 部分速度范圍為 35～911 kmΠs ,平均速度為 349 kmΠs ,實際上一個拋射物質(zhì)的運動過程中 內(nèi)部不斷變化 ,各個部分具有不同的速度 , 總的說 , 平均速度隨太陽周的變化大約是從 200 kmΠs (極小期) 到 350～450 kmΠs (極大期) ,隨日面緯度無顯著變化 ,有的拋射作勻速運 動 ,有的作加速運動 ;5) 一次拋射的能量范圍是 1029 ～

29、1033 erg1) ; 6) 拋射的產(chǎn)率與 11a 的太 陽周的位相有關(guān) ,太陽活動極小期大約是 0 . 2～0 . 8 個Πd ,太陽活動極大期約是3 . 5 個Πd , 從極小期到極大期產(chǎn)率可變化一個數(shù)量級 ;7) 大約 4Π10 的拋射有太陽耀斑相伴 ,約7Π10的 拋射 有 相 應(yīng) 的 爆 發(fā) 日 珥 或 暗 條 消 失 相 伴 , 約 3Π10 甚 至 更 多 的 拋 射 無 日 面 活 動 1) 1erg = 10 - 7J 第 四 紀(jì) 研 究 2 0 0 2 年 516 現(xiàn)象 (太陽耀斑或爆發(fā)日珥 、暗條消失) 相伴 ,相伴的 X 射線爆發(fā)的

30、壽命與日冕物質(zhì)拋射 的關(guān)系更密切 ,但是能量大的快拋射全是有太陽耀斑相伴的 ;8) 有太陽耀斑相伴的拋射一 般作勻速運動 ,速度較高 ,而僅有爆發(fā)日珥相伴的拋射一般作勻加速運動 ,速度較低 ;9) 由 拋射的時間 ———高度測量圖外推出的它在太陽色球的時間 ,總是比其相伴的太陽耀斑開 始的時間早 ,而且太陽耀斑常常是在拋射物拱形之下的一側(cè) ,并不位于拱形下面的中央 ; 10) 統(tǒng)計上 41 %的拋射伴有米波射電 Ⅱ型爆發(fā) ,其運動速度為 > 400 kmΠs ,且伴有長壽命 ( 平均 3 小時) 的軟 X 射線事件及行星際激波 ,100 % 的長壽命 ( > 6 小時) 軟 X 爆發(fā)與日冕

31、 物質(zhì)拋射相關(guān) ;11) 30 %的拋射無米波射電 Ⅱ型爆相伴 ,它們有相關(guān)的短壽命 ( < 0 . 5小時) 軟 X 射線爆發(fā)發(fā)生 ,但無行星際激波 ; 12) 在拋射發(fā)生之前 ,在將要出現(xiàn)軟 X 射線爆發(fā)的 位置附近或大拱附近 ,該處的彌漫狀日冕出現(xiàn)像小冕洞一樣的軟 X 射線輻射減弱區(qū) ,在 拋射發(fā)生時觀測到大的軟 X 射線拱狀結(jié)構(gòu) ;13) 拋射不是產(chǎn)生于磁場開放區(qū) ———冕洞 ,而 是80 %的起始于冕流結(jié)構(gòu) ,拋射的緯度分布更近于暗條 ( 或日珥) 的分布 ,而不是黑子群 、 太陽耀斑或活動區(qū)的緯度分布 ;14) 用紫外線在日冕物質(zhì)拋射下面低日冕層可觀測到與其 相對應(yīng)變暗區(qū)

32、域 。 日冕物質(zhì)拋射在行星際的實測特征 日冕物質(zhì)拋射離開太陽后 ,在行星際背景太陽風(fēng)中運動 ,由于它是磁化等離子體 ,必 然引起太陽風(fēng)在磁場 、密度 、成分等方面的擾動 ,特別是較快運動的拋射會導(dǎo)致行星際激 波的出現(xiàn) ,概括地說 ,它們在行星際的特征是29 ,30 :1) 行星際激波 ;2) He 豐度的增長 ;3) 異 常低的電離態(tài) (如 He + ) ;4) 密度的增長 (約幾分鐘到 5 小時) ,然后是密度與溫度的長時間 下降 (約 5 小時到幾十小時) ;5) 磁云 ( 強(qiáng)磁場 ,磁場方向的旋轉(zhuǎn)) 的出現(xiàn) ; 6) 雙向的電子暈 流動 ;7) 雙向的低能質(zhì)子流動 ;

33、 8) 拋射物飛離太陽越遠(yuǎn)在徑向拉開的越長 ,在 1AU 附近 , 平均徑向長為 0 . 2AU ,在 5AU 附近有的在徑向方向長達(dá) 2 . 5AU ,有的有斷開的現(xiàn)象 。 3 太陽活動對地球環(huán)境的影響 3. 1 緩變型太陽活動的影響 3. 1. 1 冕洞的影響 冕洞對地球的影響主要在于磁場擾動和粒子場方面31 。早在 20 世紀(jì) 50 年代就發(fā) 現(xiàn) ,當(dāng)在太陽東邊緣某個區(qū)域觀測到日冕的 Fe ⅩⅣ 輻射出現(xiàn)極小之后幾天 ,地磁擾動就 會出現(xiàn)峰 。于是冕洞這個現(xiàn)象就代替了 50 年代以前曾假設(shè)日面上有“M 區(qū)”產(chǎn)生地磁擾 動的說法 。當(dāng)用溫度 T ≤6 106 K 的譜

34、線觀測時 ,就看不到這種低輻射的區(qū)域 ,從而證明 它是日冕中的結(jié)構(gòu) 。在冕洞二維像的大量觀測基礎(chǔ)上 ,70 年代認(rèn)證出冕洞是相當(dāng)持久的 高速太陽風(fēng)的源32 。冕洞隨著太陽的自轉(zhuǎn)作剛性轉(zhuǎn)動就使得這種太陽風(fēng)中的高速流在 行星際空間周期性的掃過 。于是發(fā)現(xiàn)了地球附近的太陽風(fēng)速度以及地磁擾動的指數(shù)等有 受冕洞控制的 27d 的周期性變化 。80 年代中期從 3 000 個地磁擾動事件中認(rèn)證出 500 個 33 AP 指數(shù)在 12～36 之間的事件是由冕洞引起 。冕洞高速流的速度平均為 580 kmΠs ,大冕 洞則對應(yīng)于地球附近 700 kmΠs 的高速太陽風(fēng) 。用 184 個

35、He Ⅰ的冕洞作統(tǒng)計 ,它們對地球 上無磁暴 、小磁暴和大磁暴事件的產(chǎn)率分別為 75 % ,25 % 和 15 % 。 來自冕洞的高速流與地球磁層相遇時 ,流中的一部分荷電粒子就可能被磁場俘獲暫 時儲存于地磁場中 ,使地球輻射帶中的電子密度增加 。其中能量 > 2MeV 的電子就形成對 空間飛行器運行的安全 。上世紀(jì) 90 年代中期 ,在無任何爆發(fā)性太陽活動的背景下 ,加拿 大兩顆衛(wèi)星發(fā)生了一星失蹤一星失控的事故 ,分析認(rèn)為是冕洞出現(xiàn) ,導(dǎo)致衛(wèi)星在輻射帶吸 附過多 ≥2MeV 的電子 ,產(chǎn)生靜電放電所致 。 通過對太陽風(fēng)物理參量等的時間變化的統(tǒng)計 ,發(fā)現(xiàn)太陽風(fēng)有兩種性質(zhì)不同的太陽

36、周 變化34 。一種是冕洞周變化 ,主要決定著太陽風(fēng)的質(zhì)量 、動能和熱能的輸出 ;另一種是黑 子周的變化 ,主要決定著磁場對太陽風(fēng)的控制作用 。因此 ,冕洞對地球影響的研究應(yīng)著注 前者 。冕洞中太陽風(fēng)高速流的產(chǎn)生或加速問題是尚待解決的課題 。 3. 1. 2 太陽總輻射的影響 據(jù) 2 . 1 . 2 節(jié)所述 ,已知太陽總輻射的對地球影響實際上就是太陽總的電磁輻射的對 地影響 。研究表明 ,氣候系統(tǒng)從太陽總輻射中吸收的能量大約為 240 WΠm2 。J . R. Herman 等1 指出 ,太陽總輻射量變化 1 % ,就會對地球大氣產(chǎn)生巨大影響 ,使氣溫有 > 1 K 的變化

37、。 太陽輻射的變化可以影響地球大氣的壓力 ,可以改變地球表面冰層的大小 ,從而影響氣 候 。若太陽輻射改變 0 . 1 %～0 . 3 % ,地球上氣壓的變化就能達(dá)到可測量的程度 。若每個 世紀(jì)太陽輻射有 0 . 5 %的系統(tǒng)變化 ,就可以解釋以前發(fā)生的種種氣候變化 。在 2 . 1 . 2 節(jié)已 提到 ,現(xiàn)代的空間測量 ,已知 1979～1986 年總輻射的變化為平均每年約 0 . 03 % ,還需要更 長時期的測量才能得知它的世紀(jì)變化 。 與此同時 ,在 1980 年還測量到 11 次短時間的太陽輻射降低35 ,其降低幅度比年均變 化幅度約大一個數(shù)量級 。SOHO 衛(wèi)星

38、 1996～2000 年也觀測到幾次較大的短時間的太陽輻 射下降 。例如 ,在 2000 年 4 月底至 5 月初之間觀測到一次下降 ,最大幅度約為 0 . 18 % ;在 同年 9 月觀測到另一次 ,降幅約為 0 . 22 % 。已經(jīng)知道 ,這些下降可能與大黑子群經(jīng)過日 面有關(guān) ,這些下降對地球大氣層的影響可能會是不可忽略的 。因此 ,繼續(xù)加強(qiáng)觀測和相關(guān) 分析 ,同時探討相關(guān)的理論工作 ,應(yīng)該是開展這方面研究的合適措施 。 3. 1. 3 太陽黑子活動的影響 相關(guān)分析顯示 ,黑子活動對地球氣候 、水文的變化會有一定的調(diào)制作用 ,這種作用或 影響有時間特性和區(qū)域特性 。時間特性表現(xiàn)

39、為 ,在不同時段調(diào)制作用不同 。例如 ,有一段 時間非洲維多利亞湖的水位與黑子數(shù)的多少成正相關(guān) ;另一段時間無關(guān) ,再一段時間則為 負(fù)相關(guān) 。而區(qū)域特性表現(xiàn)為 ,地球上不同的區(qū)域在同一時段里受到的調(diào)制效果不同 。例 如 ,地球上的不同區(qū)域 ,如赤道和中緯區(qū)的雨量在同一時期里與太陽黑子數(shù)的峰谷變化有 不同的關(guān)系 。與此類似 ,氣溫與黑子數(shù)的關(guān)系也有這種表現(xiàn)36 。 這類分析還發(fā)現(xiàn) ,太陽黑子數(shù)的 11a 周期活動對我國夏季溫度有明顯影響 ,溫度在 11a 周期中有雙波動 ;渤海的冰情變化與太陽黑子 11a 周期活動一致 ; 1889～1985 年長江 中下游地區(qū)大面積旱澇年存在 2

40、2a 和 11a 重現(xiàn)周期 ; 1950～1990 年的 40 年間 ,10 個厄爾 尼諾年中有 5 個發(fā)生在太陽黑子活動相對高值期 ( 黑子數(shù)年均值 ≥66) ,有 5 個在低值期 (黑子數(shù)年均值 ≤2837 ) ;森林火災(zāi)年際活動水平受太陽黑子活動影響38 ; 地球的宇宙線 環(huán)境受太陽活動調(diào)制 ,體現(xiàn)在地面上接受到的銀河系宇宙線強(qiáng)度與黑子數(shù)反比的變化 ,在 黑子數(shù)極大期間宇宙線強(qiáng)度為極小 ,而太陽粒子輻射為極大 。太陽大黑子群出現(xiàn)時會遮 第 四 紀(jì) 研 究 2 0 0 2 年 518 擋部分輻射 ,使總輻射值發(fā)生短時間降低39 ,從而影響地球

41、環(huán)境 。 盡管至今太陽黑子數(shù)仍在日地關(guān)系研究中被當(dāng)作最重要的表示太陽活動水平的指 標(biāo)40 ,但是由于它缺乏物理意義等弱點 ,太陽在頻率 2 800 MHz 的流量密度 、太陽黑子總 面積和總輻射等參量正在逐漸成為更廣泛使用的指標(biāo) 。 3. 2 爆發(fā)型太陽活動的影響 強(qiáng)的太陽耀斑 (含光學(xué) 、射電和 X 射線爆發(fā)) 常會有日冕物質(zhì)拋射相伴 ,強(qiáng)的拋射也 常有太陽耀斑相伴 ,雖然它們之間的關(guān)系尚無定論 ,但從對地球影響的角度 ,可能把這兩 種爆發(fā)型活動共同研究 。 太陽耀斑對地球大氣氣壓 、大氣的臭氧含量和大氣電狀態(tài)都有明顯擾動作用41 ?？? 以把太陽耀斑的影響分為同時效

42、應(yīng)和延遲效應(yīng)兩種 。前者包括地球電離層的突然騷擾及 地磁場的鉤擾現(xiàn)象 ,它主要是耀斑的紫外與軟 X 射線引起的 ,發(fā)生的開始時間與地面上 觀測到耀斑的時間很相近 ;后者則是與太陽耀斑爆發(fā)有關(guān)的粒子輻射相應(yīng)的電離層暴 、地 磁暴和太陽質(zhì)子事件等42 。 近 30 年來太陽耀斑 、日冕物質(zhì)拋射 、行星際激波和地球環(huán)境擾動的比對研究 ,揭示出 幾乎所有地球附近觀測到的粒子能量 E > 10MeV 的太陽高能粒子事件 ( 簡稱 SEP 事件) 都 與日冕物質(zhì)拋射驅(qū)動的行星際激波有關(guān) 。特別是高流量的太陽高能粒子事件都伴隨于快 速的 ( > 400 kmΠs) 大拋射 。甚至對于很高能量 (

43、 相對論性的) 的太陽質(zhì)子事件 ( 稱為地面 事件 , GL E) , 也沒發(fā)現(xiàn)與相應(yīng)的太陽耀斑的爆發(fā)幅度有什么關(guān)系 。觀測還發(fā)現(xiàn)了一個孤 立的沒有耀斑相伴的爆發(fā)暗條 ,導(dǎo)致了一次含有能量 > 50 MeV 的質(zhì)子事件 ,值得注意的 是 ,這個暗條的消失伴有物質(zhì)拋射及行星際激波 。 許多人曾認(rèn)為 ,米波射電 Ⅱ型爆發(fā)所代表的日冕激波是日冕物質(zhì)拋射驅(qū)動的行星際 激波的前身 ,認(rèn)為米波射電 Ⅱ型爆發(fā)源是位于其之前 。這是必須給予更正的物理概念 。 觀測分析表明 ,存在兩類不同起源的米波射電 Ⅱ型爆發(fā) ,其一是日冕的激波導(dǎo)致的米波射 電 Ⅱ型爆發(fā) ,其二是物質(zhì)拋射驅(qū)動的激波導(dǎo)致的行星際射電

44、 Ⅱ型爆發(fā) ( 頻率 < 1 MHz = 稱 為行星際 Ⅱ型事件 ( IP type Ⅱevent) 。當(dāng)然 ,這兩種起源的激波都能加速粒子 。 也曾設(shè)想太陽高能粒子事件是分兩步產(chǎn)生的 ,首先由太陽耀斑 ( 脈沖事件) 產(chǎn)生較低 能量的粒子 , 然后再由激波把粒子加速到高能 。事實上 , 觀測到的大的太陽高能粒子 ( SEP) 事件都有很大的空間跨度 ,對同一個物質(zhì)拋射在不同位置測到的成分相近 ,這不能 用發(fā)生在某一相對小區(qū)域的耀斑脈沖爆發(fā)加速的高能粒子在日冕中擴(kuò)散過程來解釋 ; 大 的太陽高能粒子事件都是漸變型的 ,可以持續(xù)長達(dá)幾天 ,比耀斑壽命長很多 ; 脈沖型的事 件的成分為富鐵

45、型 ,3 He 與4 He 成分比率較高 ,而漸變型事件為貧鐵型 ;對事件的元素電離 態(tài)的測量表明 ,大太陽高能粒子事件的等離子體溫度范圍是 1～2 MK ,很接近它周圍的日 冕或太陽風(fēng)的溫度 ,而遠(yuǎn)小于耀斑區(qū)的溫度 。再考慮到物質(zhì)拋射還起著將太陽大氣中的 閉合磁場打開成開放磁場的作用 ,終于使研究者認(rèn)識到 ,不是太陽耀斑 ,而是日冕物質(zhì)拋 射是地球的高能粒子環(huán)境突發(fā)擾動的最重要的制造者 。 現(xiàn)在普遍接受的看法是 ,有兩種太陽高能粒子事件的起源 ,一種是起源于太陽耀斑爆 發(fā)區(qū) ;另一種是漸變型的 ,與物質(zhì)拋射密切相關(guān)29 。 日冕物質(zhì)拋射對地球磁場的影響 ,首先是從它與各

46、種地磁指數(shù)如 KP ,AP ,DST 的關(guān)系 研究得知的 。這些地磁指數(shù)與太陽風(fēng)的速度 、強(qiáng)度及行星際磁場南向分量關(guān)系密切 。我們 已經(jīng)知道 ,正是這種物質(zhì)拋射引起了太陽風(fēng)參量的不同程度的偶發(fā)性的擾動或增長 。在 1AU 以內(nèi) ,絕大部分的行星際激波都是被它產(chǎn)生 。激波與地磁場的碰撞和壓縮地磁場 ,形成 了地球上的磁暴急始 (SSC) ,因此 ,它們與物質(zhì)拋射有很好的相關(guān)性 。統(tǒng)計工作表明 ,大多數(shù) 大地磁暴是由激波和日冕物質(zhì)拋射導(dǎo)致的 ,少部分是僅由激波引起 ,很少一部分尚不知起 因 ;強(qiáng)地磁暴則絕大多數(shù)是由激波和日冕物質(zhì)拋射產(chǎn)生 ,其余部分是由激波產(chǎn)生 。 在地球附近太陽風(fēng)磁場

47、的垂直分量 B z < 0 ( 即南向分量) 與地磁暴的發(fā)生有直接關(guān) 系 ,特別是與長時間的南向分量關(guān)系更密切 。攜帶有強(qiáng)南向磁場的被拋射日冕物質(zhì) ,像一 塊磁云一樣掃過地球時 ,就會產(chǎn)生偶發(fā)性急始型地磁擾動 。同時磁云還會使地球的銀河 宇宙線環(huán)境發(fā)生變化 。 4 太陽活動對固體地球的影響 本節(jié)的討論僅限于太陽活動現(xiàn)象對固體地球的影響 ,而不涉及寧靜太陽 (含寧靜太陽 風(fēng) ———背景太陽風(fēng)) 導(dǎo)致的影響 。 為尋找地震活動的天文因素做的大量統(tǒng)計工作顯示 ,較大地震多發(fā)生在太陽活動的 峰年及谷年或下降段后期43 ,44 。有人認(rèn)為 ,地震的發(fā)生與地磁暴的發(fā)生有關(guān) ,以及久

48、旱是 強(qiáng)地震的中期前兆 ,澇雨是臨震前兆 ,磁暴和久旱的天氣過程是以太陽活動為天文因素 的45 ,46 。還有人試圖用太陽活動峰年 ,地磁暴和地電流加強(qiáng) ,導(dǎo)致地殼中有磁致伸縮和加 熱 ,使不穩(wěn)定態(tài)的震源發(fā)震 ,而谷年則因溫度降低導(dǎo)致自發(fā)磁致伸縮引發(fā)地震43 ,來解釋 太陽活動與地震的關(guān)系 。應(yīng)該肯定地震 、海嘯等與太陽活動的關(guān)系 ,但是確切的聯(lián)系特別 是其機(jī)理仍是有待解決的重要課題 。 太陽活動影響固體地球環(huán)境的另一個方面 ,表現(xiàn)在地球的極移和自轉(zhuǎn)速率的變化 。 據(jù)地球的極移的 10 年尺度的波動研究 ,柯熙政等47 于 1999 年指出 ,極移的頻譜分布中的

49、 白噪聲項與太陽黑子數(shù)的變化有很強(qiáng)的相關(guān)性 ,受到太陽活動影響 。地球自轉(zhuǎn)速率的變 化體現(xiàn)日長 (每天的時間長度) 的變化 ,日長的變化有 11a ,22a ,90a 等的周期 ,與太陽黑子 活動周期相符 。羅時芳等48 和顧震年49 發(fā)現(xiàn)了太陽活動周的峰年日長周年變化幅度為 最大值 ,谷年則為最小值 ,且太陽活動的峰年 、谷年大致分別對應(yīng)于日長增大和縮短 。這 種影響的定量機(jī)理尚不清楚 ,定性可理解為太陽的電磁輻射和粒子輻射隨太陽周的變化 通過地球大氣 、海洋耦合到固體地球的自轉(zhuǎn)運動 。太陽耀斑 、日冕物質(zhì)拋射等爆發(fā)型活 動 ,會使背景太陽輻射和粒子發(fā)射突然疊加上增強(qiáng)量 。

50、觀測分析發(fā)現(xiàn) ,這種突變將使地球 自轉(zhuǎn)變慢 。最近 ,廖德春和廖新浩50 分析 1818～1999 年的資料 ,得到黑子數(shù) schwabe 周期 隨時間的長期波動與地球自轉(zhuǎn)率的低頻變化有很強(qiáng)的相關(guān)性 ,位相滯后約 5a 。他們認(rèn)為 這是太陽活動影響地球自轉(zhuǎn)長周期變化的新證據(jù) 。 應(yīng)該指出的是除固體地球自轉(zhuǎn)速率和極點位置本身受太陽活動影響外 ,它們還作為 太陽活動與地核 、地幔 、海洋 、大氣之間的中介者 ,參與調(diào)制地震 、海平面變化 、El Ninno 事 件 、氣候變遷 、地磁變化等發(fā)生 ,將太陽活動的影響施于地球環(huán)境43 ,51 ～53 。 第 四 紀(jì) 研

51、究 2 0 0 2 年 520 結(jié)語 (1) 太陽活動過程復(fù)雜 ,形式多樣 ,是現(xiàn)代太陽物理研究的最主要內(nèi)容之一 。它的研 究要求地基和空基的不間斷的探測 ,涉及到等離子體物理 、磁流體力學(xué) 、高能物理和應(yīng)用 數(shù)學(xué)的使用 。在相關(guān)現(xiàn)象方面已有較多的認(rèn)識 ,但是在定量的產(chǎn)生機(jī)制 、觸發(fā)機(jī)制 ,甚至 某些現(xiàn)象的某些參量的測定上都還有大量未解決的問題 。 (2) 太陽活動對地球環(huán)境的影響是廣泛的 、多層次的 。對它的研究涉及到太陽物理 學(xué) 、空間物理學(xué)和地球物理學(xué)等幾個領(lǐng)域的現(xiàn)代知識 ,這是一門較新的邊緣學(xué)科 ,與人類 的生存和活動關(guān)系密切 ,發(fā)展迅速 。已有的進(jìn)展主要表現(xiàn)在我們對各種

52、現(xiàn)象的統(tǒng)計相關(guān) 研究以及對影響過程的因果鏈研究上取得的進(jìn)展 。我們面臨的挑戰(zhàn)是對已知現(xiàn)象的定量 確切測量 、分析和對日空地各個層次的相互耦合作用開展大規(guī)模 、多學(xué)科的研究 。 (3) 這個領(lǐng)域的任何實質(zhì)進(jìn)展 ,都將有益于我們的環(huán)境工作 、某些技術(shù)改進(jìn) 、減災(zāi)防 災(zāi) 、空間探測和開發(fā)以及行星的 、月球的探測和利用 。因為太陽是太陽系的家長 ,她的“喜 怒哀樂”都會對地球及其環(huán)境產(chǎn)生控制性的影響 。 5 參 考 文 獻(xiàn) 1 Herman J R , Goldberg R A. Sun , Weather , and Climate . Washington D. C. : N

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