似于美國科幻電影《以后的日子》里的海洋輸運帶。電影里的海洋輸運帶是將所攜帶的水和熱量從一個海洋輸運到另一個海洋的循環(huán)網(wǎng)絡,,海洋輸運帶停止,,全世界氣候就變得一片混亂。太陽輸運帶攜帶的不是水,,而是電流,,是在太陽赤道到兩極的磁環(huán)中往返流動的帶電氣體。正如地球上巨大的海洋輸運帶對地球天氣有很大影響一樣,,太陽輸運帶也會對太陽天氣產(chǎn)生巨大影響,,具體來說,它能控制太陽黑子周期,。 太陽黑子被科學家稱為洞悉太陽磁場“靈魂”的窗口,,它們形成的地方就是產(chǎn)生于很深的太陽內(nèi)部的巨型磁環(huán)在穿過太陽表面時浮現(xiàn)和爆發(fā)的地方。由于浮現(xiàn)和爆發(fā)會失去部分能量,,所以太陽表面這些地方的溫度要低一些,,看上去要暗一些,就像黑點,,故被稱為“黑子”,。由此可知,黑子數(shù)的任何變化都反映著太陽內(nèi)部的變化,。只有在太陽黑子爆發(fā)的瞬間,,我們才有可能真實地看到太陽的內(nèi)部。另一方面,,黑子是太陽“內(nèi)部發(fā)電機”產(chǎn)生的紊亂磁場的扭結(jié)點(磁節(jié))留在微弱磁場里的“尸體”,。當輸運帶頂部從太陽表面掠過時,掃去廢舊的老黑子磁場,,攜帶著黑子“尸體”從太陽南,、北極落入20萬千米深的太陽內(nèi)部。在那里,,磁發(fā)電機效應又使黑子“尸體”產(chǎn)生浮力,,浮到太陽表面成為新的太陽黑子。這一切發(fā)生得非常緩慢,,完成—個循環(huán)大約需要40年的時間,。 當太陽輸運帶變快時,意味著未來周期黑子活動將增強。大量觀測表明,,1986年到1996年期間太陽輸運帶變快,,掃去了較多的老磁場,因此,,在2010年到2011年期間,,應當再次出現(xiàn)大黑子。哈薩韋認為,,下—個太陽極大將出現(xiàn)在2010年或2011年,,應當很“顯著”,而且來得比較快,。但迪克帕蒂預計,,下—個太陽極大可能出現(xiàn)在2012年。兩位科學家的預報有一年之差,,說明現(xiàn)有的預報理論還不夠完善,,但不管根據(jù)哪種理論, “太陽風暴即將到來”這個結(jié)論是肯定的,。 3 太陽耀斑爆發(fā) 2000年6月8日,,加拿大北極地磁觀測站突然與外界中斷了聯(lián)系,連手機也打不通,。6月9日凌晨3時左右,,我國滿洲里、長春和蘭州上空F2層電離層均遭到重創(chuàng),。9時,,我國南方地區(qū)上空電離層臨界頻率出現(xiàn)明顯下降。此后,,在6月11日和7月份多次出現(xiàn)類似現(xiàn)象,。研究證明,上述現(xiàn)象都與太陽耀斑爆發(fā)有關,。 所謂“太陽耀斑”,是指太陽表面上局部區(qū)域突然大規(guī)模地釋放能量,。換句話說,,耀斑就是太陽大氣里的一種爆發(fā)活動。耀斑不僅出現(xiàn)在光學波段,,在射電輻射,、可見光、紫外線,、x射線直到y(tǒng)射線的整個電磁波譜上都有,。同時,還出現(xiàn)電子、質(zhì)子和重離子等帶電粒子的加熱和加速過程,。耀斑期間發(fā)射的x射會比平時增強1000倍,,紫外輻射也有明顯增強。x射線增加會大大增加地球大氣中電離層的電子密度,。全球?qū)Ш胶屯ㄐ判l(wèi)星都位于地球上方極易受太陽耀斑影響的位置上,,很容易受到傷害,所以當出現(xiàn)太陽耀斑爆發(fā)增強時,,短波無線電通信將受到嚴重干擾,,甚至導致無線電通信中斷。 1989年3月13日至14日,,太陽耀斑造成的地球磁暴使全球無線電通信受到干擾,,日本一顆通信衛(wèi)星出現(xiàn)異常。美國一顆衛(wèi)星的軌道下降,。1994年1月20日至21日,,兩顆加拿大通信衛(wèi)星在太陽耀斑的影響下發(fā)生故障。2000年西方萬圣節(jié)期間,,一系列太陽風暴連續(xù)襲擊地球周圍,,至少造成兩顆衛(wèi)星失靈,60%的美國宇航局衛(wèi)星上的計算機出現(xiàn)故障,。1998年5月19日美國“銀河4號”通信衛(wèi)星因受太陽耀斑影響而失控,,德國一顆科學衛(wèi)星也報廢。2000年7月14日在太陽耀斑嚴重影響下,,歐美的多顆重要的科研衛(wèi)星受到嚴重損害,。2010年1月美國國家科學院公布的一份報告指出,不久后的一次“超級太陽風暴”將使美國經(jīng)濟損失1萬億~2萬億美元,。在太陽活動22N峰年期間,,全球定位衛(wèi)星GPS9783發(fā)生了13次個位翻轉(zhuǎn)錯誤,每次都與太陽耀斑有關,。 研究認為,,太陽耀斑還會對地球氣候產(chǎn)生影響,給歐洲帶來嚴寒(請參閱相關鏈接:太陽耀斑對地球氣候的影響),。 相關鏈接 太陽耀斑對地球氣候的影響 從理論上講,,太陽耀斑爆發(fā)將大量能量釋放到行星際空間,以電滋輻射和高能粒子形式傳到地球附近,,因而應當對地球的溫度產(chǎn)生影響,。但以前科學家—直以為,太陽輸出基本上固定不變,,因此叫它“太陽常數(shù)”,。15年前,,美國宇航局和歐洲空間局共同發(fā)射了“日地觀測衛(wèi)星”(簡稱SOH0),它對兩個太陽極小,、—個完整的太陽周期和另外兩個太陽活動周期的—部分進行了觀測,。結(jié)果顯示,在最近的太陽極小期,,太陽輸出比前面的平靜期間低0.015%,。美國宇航局在1980年發(fā)射的“太陽峰年衛(wèi)星”也觀測到太陽輸出的變化,顯示在同—個太陽周期里,,幾天或幾周內(nèi)太陽釋放的能量可能變化0.1%,,這些數(shù)字雖然不大,其意義卻非常重要,,說明“太陽常數(shù)”并不不是一個固定值,,而是有微小的變化。 這些微小變化對地球氣候有沒有影響呢?從2003年起,,空間飛行器在不同波長上測量了太陽輸出的強度,,證明地球氣候變化不僅與太陽活動有關,而且與太陽電磁輻射中的紫外輻射關系密切,。同太陽活動有關的紫外輻射是極遠紫外輻射(ELW),。觀測表明,EUV同太陽耀斑有很強的關系:在太陽耀斑爆發(fā)期間,,ELW出現(xiàn)明亮的閃耀——ELW暴,。這種閃耀有助于把耀斑爆發(fā)的能量帶進空間,輸送給地球大氣層里的臭氧層,。臭氧層位于大氣層的同溫層(又叫平流層),,能吸收紫外輻射,較多的紫外輻射進入同溫層意味著在那里能形成較多的臭氧,,而較多的臭氧將導致同溫層吸收更多的紫外輻射,,所以在太陽活動上升期間同溫層將被加熱。在同溫層熱量增加的背后可能意味著歐洲溫度的升高,。有科學家在1996年明確提出,,同溫層溫度升高影響歐洲上空的高空氣流從西向東穿過,還有科學家進—步指出,,在太陽活動低的時候,,高空氣流容易碎裂形成巨大的“漫游者”,阻止來到歐洲的溫暖的西風,,讓西伯利亞的北極風得以控制歐洲的天氣 4 當太陽風襲來 有人形象地把“太陽上發(fā)生耀斑,地球上出現(xiàn)反應”比作:太陽打“噴嚏”,,地球就“感冒”,。這種“噴嚏”與“感冒”的關系表明,在太陽和地球之間存在我們看不見的“聯(lián)絡線”。這個“聯(lián)絡線”就是太陽風,。巨大太陽風襲擊地球所帶來的災難是巨大的,。供電系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡將遭到破壞,信息不暢通,,指揮不到位,,沒有警報,沒有光明,,使整個國家陷于混亂無序之中,,空中交通管理失控,醫(yī)院手術和其他治療無法進行,。沒有電,,沒有互聯(lián)網(wǎng),電視或報紙都沒有,,人類文明將回到18世紀,。 所謂太陽風,指從太陽上“吹”來的風,,不過它不是空氣流動,,而是帶電粒子流和磁場。太陽風有兩種來源,,一種是百萬攝氏度高溫的日冕物質(zhì)自然膨脹形成的,,叫做“寧靜太陽風”,平均速度是每秒450千米,;一種是太陽大氣里的爆發(fā)活動產(chǎn)生的,,叫做“擾動太陽風”,速度較高,,—般在每秒1000千米以上,,最 |
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