超级太阳风暴是什么,太阳风暴是什么?

发布时间:2020-07-10 04:05:16

超级太阳风暴是什么,太阳风暴是什么?

网友回答

本期关注:美专家警告2012年太阳风暴可能严重影响人类
  这两天国外媒体报道了这样一条消息:美国专家警告2012年太阳风暴可能严重影响人类。ABC新闻网站的标题是《是否一场“卡特里娜飓风式”的太阳风暴正在酝酿》;FOX的标题则是《强烈的太阳风暴可能让美国数月内陷于停顿》。
  
  那么,这一警告是危言耸听吗?毕竟曾经出现过不少所谓的“灾难大预言”,后来被证明是无稽之谈,让人们一笑而过。
  
  并非危言耸听
  
  不过,这一警告并非危言耸听,而是建立在科学研究基础之上的结论。
  
  天体演化理论已经揭示,太阳作为一颗相对稳定的恒星,至少已有40亿年以上的历史。在如此漫长的时间里,到底发生过多少次剧烈的爆发活动无法详尽考证;但对银河系类似太阳恒星的观测表明,这种爆发肯定非常频繁,有时候规模还非常巨大,远远超过卡特里娜飓风的威力。飓风仅仅是地球大气的剧烈运动,而太阳爆发包括强烈的电磁辐射、高能粒子流、大规模的日冕物质抛射,并在行星际空间触发规模巨大的激波。这些激波冲击地球磁场和大气,引发地磁暴、电离层暴等。
  
  我们知道太阳每隔11年就会迎来一个爆发活动频繁期,类太阳恒星也有周期性活跃现象。此外,生命现象出现于太阳系的时间与太阳的寿命相比,可以认为是非常短暂的。而生命现象中演化出人类则可以认为是瞬间。也许太阳爆发活动是催生人类的重要自然因素之一,也不排除成为人类消亡的因素之一。原因是目前的太阳爆发活动强度还不至于冲破地球大气和磁场的保护,对地球上的现存物种构成致命威胁。但这并不意味着太阳爆发活动总是像现在这样“温和”。一旦太阳爆发能量超过地球磁场和大气的防护能力,必然引起地球附近空间环境发生强烈变化,这就要淘汰一些不适应这种变化的物种,催生能够适应这种变化的物种。因而在太阳和太阳系演化尺度上看,太阳风暴常有,而人类不常有。所以,我的说法也许比美国同行更“危言耸听”,新陈代谢不过是宇宙中的普遍规律。
  
  但是需要强调的是,现在就对此感到恐慌完全没有必要,因为短时间来说,人类还不会面临如此严重的生存危机;我们的“危言耸听”也是站在一个很长的时间尺度上来说的。
  
  人类所依赖的高技术系统对太阳风暴很敏感
  
  在这次的报道中,美国的专家指出,一旦发生特别剧烈的太阳风暴,除了卫星和GPS定位系统可能完全瘫痪,输电网也会变得非常脆弱和不稳定,甚至完全关闭;还可能导致“交通瘫痪、通信中断、金融业崩溃和公共设施乱套,水泵停转造成饮用水供应中断,缺乏制冷设备,食品和药物都难以有效保存”。报道还指出,早在1859年就发生过类似事件,当时的太阳爆发竟然导致电报线烧毁。而现在地球上布满了有线和无线设施,但这些设施都难以经受强太阳风暴袭击的考验。
  
  关于太阳风暴对人类造成危害的例子,以前媒体报道得更多的是针对人类航天活动方面的影响,但到底强烈的太阳风暴会不会对地面上的设施和人类产生严重、广泛的影响呢?
  
  这是一个很有趣的问题。但如果从人类社会发展的角度来看,也就不难回答了。当人类在地球上还是弱小物种的时候,受到自然灾害影响的机会也很少,主要是面临被其他物种消灭的危险。事实上,飓风、地震和海啸经常发生,为何现在会造成大量的人类死亡呢?原因是人类已经成为地球上唯一的优势物种,因而必然要承受自然灾害的考验。这一点也是考察恐龙灭绝原因的现实意义所在。
  
  随着科学技术的发展,人类建立的高技术系统规模越来越大,对这些系统的依赖程度也越来越高。然而,这些系统对于周围环境的变化也越来越敏感,因而技术系统的灾害事件对人类社会影响的程度也会越来越大。目前来看,对于太阳爆发活动敏感的高技术系统主要有:航天、通信、导航、电网、输油管道等系统。另外,太阳活动在更深层次上通过调节地球上的地震、旱涝等自然灾害发生的频度和强度,全面影响人类社会。
  
  人类该如何未雨绸缪
  
  如果说人类已经预见到强太阳风暴可能带来的巨大危害,那么我们可以做些什么来减少损失呢?
  
  首先,我们需要提高的是对太阳活动的预报能力。
  
  从已经积累的太阳观测资料来看,人类对于太阳活动的长期变化和太阳短期内的活跃程度高低还是能够有效预测的。比如,我们能够预测下一个太阳活动高峰期在2012年左右,能够通过对太阳上的黑子、日珥、冕洞等各种观测现象判断未来数十小时内太阳活动水平的高低和预报太阳风暴产生的概率。这些预测能力对于航天器发射与飞行、航天员的太空活e68a84e79fa5e9819331333262363564动、卫星载荷加固与防护、通信系统的抗干扰加固、电力系统防护等都有重要的帮助。
  
  不过,实事求是地说,太阳活动预报尤其是剧烈太阳活动预报依然是空间天气预报中最困难的部分。原因是我们还只能依赖遥感方法间接测定太阳大气中的诸多物理参数,这些间接测定的参数只能定性描述太阳大气的物理状态,因而无法给出相对精确的太阳活动预报。因此,未雨绸缪,我们首先要做的就是深入研究剧烈太阳活动产生的物理机制,提高预测能力。
  
  另外,人们还需要分析研究高技术系统在太阳风暴中的脆弱因素,提高技术系统抵御太阳风暴的能力。还要加强太阳风暴和空间天气灾害科普,提高全民的防灾意识。而要作好上述准备,需要加大对相关领域的科研、教育方面的投入。
  
  《科学时报》 (2009-1-16 A1 要闻)

网友回答

太阳风暴是剧烈太阳活动及其在日地空间引起的强烈物理效应的通俗说法。太阳上出现结构复杂的黑子是发生太阳风暴的征兆。耀斑、日珥爆发和日冕物质抛射三种活动现象往往在强太阳风暴中全部出现,而在弱太阳风暴中则不一定。
  太阳风暴是什么?太阳风暴简介
  太阳风可激发地球高纬度产636f7079e799bee5baa6e997aee7ad9431333264663662生极光太阳风暴是太阳因能量增加向空间释放出的大量带电粒子流形成的高速粒子流。由于太阳风暴中的气团主要内容是带电等离子体,并以每小时150万到300万千米的速度闯入太空,太阳风暴随太阳黑子活动周期每11年发生一次。它是一种太阳自身的周期性变化。科学家形象地把太阳风暴比喻为太阳打“喷嚏”。每个周期内都会有峰年,这时太阳表面会产生大耀斑和巨大的黑子群,而黑子群释放的气体和带电粒子与地球磁场发生撞击后会产生地磁冲击波,而后引发地球磁暴,这就是太阳风暴的形成过程。太阳风暴是太阳磁场变化到一定程度导致能量爆发的产物。太阳上不同区域的磁场互相影响,到达一个“极限点”之后如果遇上电流,就会在瞬间生成新的磁场,太阳大气中大量带电粒子向外喷发。
  太阳风可激发地球高纬度产生极光
  太阳风暴-影响及危害
  太阳风激发而成的美丽极光太阳风暴期间,太阳发出的X射线和远紫外线(指波长为0.1~140纳米的电磁波)、射电波(指波长为1毫米~10厘米的电磁波)以及高能粒子流(如质子、α粒子、电子等)等离子体云等都会大大加强,从而会引发相关的地球物理现象发生。
  太阳风暴期间所射出的X射线会比平时增加1000倍,X射线的增加会大大增加地球大气中电离层的电子密度,从而使短波无线电通讯受到严重干扰,甚至会导致无线电通讯中断。例如,1989年太阳活动22周峰年期间,一次大的太阳耀斑曾使地球上的短波无线电通讯中断达1小时以上。太阳风暴时产生的高能粒子流会使空间飞行中的一些探测仪器和计算机系统受到严重损害,并会直接威胁到太空飞行人员的生命安全。全球定位卫星GPS9783在太阳活动22周峰年期间共发生了13个位翻转错误。太阳风暴时的高能质子会在地球的近地空间造成通量较大的太阳宇宙线事件,被称为质子事件。同时这些高能质子还会使地球两极上空的大气发生扰动,导致短波通讯中断等。太阳风暴时紫外辐射的强烈变化会直接改变地球高层大气的温度和密度,从而会使人造卫星等空间飞行器的轨道发生改变,直接威胁其运行安全。
  太阳风暴对地球的另一个重要影响是会导致磁暴的发生。太阳耀斑期间喷射出的等离子体云到达地球附近后与地球磁层作用有时会引起强烈的磁暴发生,使地球磁场受到干扰,从而影响卫星和地面通讯以及供电网络、石油输送管道的正常工作,例如1989年太阳活动22周峰年期间磁暴曾使加拿大魁北克的一座大型水力发电厂受到严重冲击,致使供电系统瘫痪,600多万人在无电的冬天度过了9个小时,电力损失达2000KW,不仅如此,强磁暴同时还烧毁了美国新泽西州的一座核电站的巨型变电器。
  科学家们还发现一些气象要素的长期变化与太阳活动的11年和22年周期之间有关等等。中国长江中下游的洪涝灾害也有22年左右的准周期。太阳活动对地震活动存在着一定的调制作用,统计结果表明,往往在太阳活动峰年后3~4年会出现强地震活动。
  太阳风暴-灾难事件
  1989年3月13-14日,太阳风暴造成加拿大魁北克地区电网停电;全球无线电通讯受到干扰;日本一颗通讯卫星异常;美国一颗卫星轨道下降;
  1991年4月29日,强磁暴发生后使美国缅因州核电厂发生灾难性破坏;
  1994年1月20-21日,两个加拿大通讯卫星发生故障;
  1997年1月6-11日的日冕物质抛射使AT&T公司通讯卫星报废;
  1998年5月19日美国银河四号通讯卫星失效,同时德国一颗科学卫星报废;
  2000年7月14日欧美的GOES、ACE、SOHO、WIND等重要科学研究卫星受到严重损害,日本的ASCA卫星失控,AKEBONO卫星的计算机遭到破坏。
  2003年10月28日,欧美的GOES、ACE、SOHO、WIND等重要科学研究卫星受到不同程度损害,日本“回声”卫星失控。
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