太阳黑子出现的周期是多少年的变化周期

//中国科学院大气物理所研究员中国科学院院士李崇银:
太阳活动的重要现象是所谓太阳黑子,它有极明显的11年周期变化。目前研究表明,太阳黑子数与地球上天气气候变化之间确实存在着一定关系。例如,太阳黑子的全影和半影比率(Rs)与北半球地面气温异常在长时间的变化趋势上有正相关变化,Rs值大时,则北半球气温偏高。
太阳活动不仅与大范围的气候状况有关,还与一些局部地区的天气气候现象有一定关系。例如,英国大气闪电次数与太阳黑子数之间也有正相关关系,在太阳黑子多的年份,英国大气闪电也多;反之亦然。
太阳黑子周期影响天气气候变化的几种可能途径
尽管尚未形成完整的理论,但根据多年来的观测和分析研究,可以将太阳活动对天气气候变化的影响归纳成三种可能途径:
太阳活动→地球大气电离程度→大气经圈环流→天气气候变化
一些观测研究已表明,在太阳黑子的高峰期,地球大气的电离程度比较强,尤其是在高纬度地区。这样,在电磁场的作用下,高纬度大气电离化的增强将导致高纬地区大气直接经圈环流的加强,经圈环流的加强使空气的南北交换加强,大气活动中心会明显增强,全球的降水量可能增多。
太阳活动所引起的大气电离程度的变化还必然引起高层大气中离子含量的改变,高离子含量的空气被带到对流层,从而还可能改变凝结核的数量,最后可能影响到云和降水过程。
太阳活动→紫外辐射→臭氧层→平流层热状况→天气气候
卫星观测表明,平流层上层的臭氧混合比与太阳辐射加热有明显的正相关关系,太阳辐射加热强,在2百帕高度处的臭氧混合比就高。这样,太阳活动(太阳黑子多)所引起的辐射量(尤其是紫外辐射)的增加将使得平流层的臭氧量及其分布发生变化,从而引起平流层热状况的变化。平流层热状况的变化必将引起平流层温度场的变化,平流层大气环流亦将发生变化,进而通过行星波的异常影响对流层大气环流的改变,最终引起天气气候的变化。因为行星波可以通过对流层顶而垂直传播。
太阳活动→地球磁场→地球自转速度→大气和海洋环流→天气气候
太阳活动引起地球磁场的变化,磁场的变化将引起地壳内部磁流体(溶浆)运动的改变。因为地球外核是以铁镍为主要成分的熔融态合金,其黏滞度近似于水,也可视为磁流体。地球磁场的变化将引起地球外核流动的改变,而外核流动的改变通过核幔耦合作用,包括电磁耦合、黏性耦合、热力耦合和地形耦合等过程,又将对地幔产生影响,然后又引起地球自转(日长)的变化。地球自转速度(日长)的变化,通过地球与大气和海洋的角动量交换将引起大气环流和海洋环流的变化,最终影响天气气候。

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  太阳黑子周期是多少年

  太阳黑子的活动周期为11.2年。太阳黑子活动期间,会对地球的磁场和各类电子产品和电器产生损害。

  拓展阅读:太阳黑子的定义

  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。

  太阳黑子的形成原因

  太阳黑子关于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)。

  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。

  太阳黑子对地球的影响

  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,地球上的指南针会乱抖动,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多年前,瑞士的天文学家就发现黑子多的时候地球上气候干燥,农业减产;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。

来源:中国气象报 作者: 发布时间: 09:26:17 浏览次数: 次 【字体:

太阳表面有时会出现许多黑色斑点,称为太阳黑子。这些斑点不断移动、发展,大小不一。大黑子的直径约在10万公里以上,有时可以有几十个地球那么大,小黑子的直径只有1000公里。太阳黑子是一个巨大的漩涡状气流。其表面发暗,是因为这些地方的气流温度较低。太阳黑子的温度约在4500度左右,比周围物质的温度低1500度,看起来就像黑色的斑点。太阳黑子的周期是从1755年作为第一周期开始,到1976年进入第21周期。在单数周期,气候由冷转暖,而双数周期则由暖变冷。在太阳活动周期高峰期,容易引发太阳其他活动的增强和增多,比如,容易造成太阳耀斑的爆发。太阳黑子数增多就预示着将要进入太阳活动的高峰期。

太阳黑子数量的变化,同时反映了太阳活动发生的变化,会对地球的磁场和气候造成影响,使地球气候异常。因此,研究太阳黑子变化情况,可以预测地球气候的变化,为人类从事各项活动提供有利的信息。

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