太阳风暴图片(太阳风暴是指什么？)

1、太阳风暴是指什么？

太阳风暴，为自然现象，是指太阳上的剧烈爆发活动及其在日地空间引发的一系列强烈扰动。太阳爆发活动是太阳大气中发生的持续时间短暂、规模巨大的能量释放现象，主要通过增强的电磁辐射、高能带电粒子流和等离子体云等三种形式释放。太阳爆发活动喷射的物质和能量到达近地空间后，可引起地球磁层、电离层、中高层大气等地球空间环境强烈扰动，从而影响人类活动。

“太阳风暴”并非科技术语，而是太阳爆发活动及其引起的近地扰动的一种形象和通俗的说法。这里把太阳和地球空间看作一个整体，用太阳风暴一个概念综合描述太阳爆发活动和对地空间环境影响两个方面，既具有时代特色，又便于人们的理解。[1]

中文名

太阳风暴

外文名

由来

太阳爆发活动引发的空间环境扰动

特点

周期性、突发性、地域性

危害

影响人类技术系统的正常运行

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风暴特点风暴危害警报级别历史记录

风暴由来

太阳爆发活动是太阳风暴的起源，它常常表现为两种现象，一种是人类很早就观测到的耀斑，一种是太阳爆发活动引起的各类地球空间环境扰动。

耀斑

耀斑是太阳电磁辐射突然增强的一种表现，在太阳观测图片上，耀斑常常表现为某区域的突然增亮。另外一种是较晚才观测到的日冕物质抛射，它是太阳上一团带有磁场的等离子体，脱离太阳束缚，向外抛出的现象。

太阳活动爆发

耀斑和日冕物质抛射不一定同时出现，它们发生时也可能会喷射出大量的高能带电粒子，这些粒子主要是质子。增强的电磁辐射、高能带电粒子和快速等离子体云是太阳爆发活动喷射的主要能量和物质。

地球环境扰动

当太阳爆发的物质和能量朝向地球时，就可能引起地球空间环境的扰动，进而影响人类活动。不同太阳爆发活动到达地球空间的时间也不一样。耀斑爆发时增强的地磁辐射以光速到达地球空间，时间只需约8分钟，它主要引起电离层突然骚扰，影响短波通信环境。高能带电粒子到达地球空间时间缓慢，约几十分钟，一方面它引起极区电离层电子密度增加，产生电波极盖吸收事件，另一方面它会直接轰击航天器，给航天器带来辐射损伤等多种影响。

共3张

太阳风暴

日冕物质抛射的快速等离子体云需要大约1天~4天的时间才能到达地球，它首先与地球的磁层发生相互作用，引起地球磁场变化，产生地磁暴，随后引发地球空间高能电子暴、热等离子体注入、电离层暴、高层大气密度增加等多种空间环境扰动事件，对卫星运行、导航通信和地面系统产生一系列的影响。把太阳爆发中增强的电磁辐射、高能带电粒子、快速等离子体云先后对地球空间环境造成影响的过程形象的称之为三轮“攻击”。

极光

人类肉眼能看到飓风的到来，却无法察觉太阳风暴的来临。当太阳爆发的物质和能量在广袤无垠的行星际空间中无影无形地扩散传播，人类只能通过专门的探测仪器，才能感知太阳风暴的到来。唯一能用肉眼看到的太阳风暴现象是绚丽多姿的极光。

美丽的极光

风暴特点

科学家通过对太阳活动和近地空间环境的检测和研究，逐渐了解到太阳风暴的一些特点和规律，最为突出的是太阳风暴的周期性、突发性和地域性。

周期性

太阳风暴的周期性主要表现在太阳活动水平的周期变化上。太阳活动水平具有11年左右的周期变化特征，有太阳活动高年和低年之分，从黑子数的多寡以及太阳10.7厘米射电流量的变化，就能很容易看出太阳活动的这种周期变化。

太阳风暴的周期性变化

通常在太阳高年，太阳爆发活动较多，太阳风暴发生频次较高，强度大。相反，在太阳活动低年，太阳爆发活动少，太阳风暴发生频次低，强度相对较弱。

对于太阳黑子数，人类已经有23个太阳活动周期的完整记录。第24太阳活动周起始于2008年12月，当前正处于太阳活动高年阶段。[2]

突发性

太阳风暴的周期性是一种长期统计规律。对于某次太阳爆发活动事件而言，其具体发生时间和爆发强度很难准确预报。相对于人类目前的认识水平，太阳风暴的发生具有很强的随机性和突发性，类似目前人类虽然知道地球上有一些地震活跃带，但却无法准确预测某次地震发生的时间和强度。

虽然太阳爆发活动具有很强的突发性，但人类对它的影响并不是束手无策。由于地球空间环境扰动大部分发生在太阳爆发几十分钟至几十小时之后，我们可以通过对太阳活动和地球空间环境的监测来分析预测太阳爆发引起的地球空间环境扰动的发生和发展。

地域性

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2、太阳风暴对地球的影响

太阳风是从恒星上层大气射出的超声速等离子体（带电粒子）流。在不是太阳的情况下，这种带电粒子流也常称为“恒星风”。太阳风是一种连续存在，来自太阳并以200-800km/s的速度运动的等离子体流。这种物质虽然与地球上的空气不同，不是由气体的分子组成，而是由更简单的比原子还小一个层次的基本粒子——质子和电子等组成，但它们流动时所产生的效应与空气流动十分相似，所以称它为太阳风。

太阳风虽然猛烈，却不会吹袭到地球上来。这是因为地球有着自己的保护伞——地球磁场。太阳风暴

地磁场把太阳风阻挡在地球之外。然而百密一疏，仍然会有少数漏网分子闯进来，尽管它们仅是一小撮；但还是会给地球带来一系列破坏。它会干扰地球的磁场，使地球磁场的强度发生明显的变动；它还会影响地球的高层大气，破坏地球电离层的结构，使其丧失反射无线电波的能力，造成我们的无线电通信中断；它还会影响大气臭氧层的化学变化，并逐层往下传递，直到地球表面，使地球的气候发生反常的变化，甚至还会进一步影响到地壳，引起火山爆发和地震。例如，1959年7月15日，人们观测到太阳突然喷发出一股巨大的火焰(它就是太阳风的风源)。几天后，7月21日，也就是这股猛烈的太阳风吹袭到地球近空时，竟使地球的自转速度突然减慢了0．85毫秒，而这一天全球也发生多起地震；与此同时，地磁场也发生被称为“磁暴”的激烈扰动，环球通信突然中断，使一些靠指南针和无线电导航的飞机、船只一下子变成了“瞎子”和“聋子”……。

太阳风对地球的影响，只是乘虚而入的漏网分子所为。由此可见，在无所阻拦的星际空间，太阳风的威力有多大了。

在太阳风和外面的星际物质交汇的地方，会产生冲击波。1977年发射的“旅行者一号”探测器据说在2003年的时候碰上了这种冲击波。那个冲击波距离太阳大约128亿千米~180亿千米。

太阳风对人类的影响：

1.当太阳风掠过地球时，会使电磁场发生变化，引起地磁暴、电离层暴，并影响通讯，特别是短波通讯。

2.对地面的电力网、管道和其它大型结构发送强大原电荷，影响输电、输油、输气管线系统的安全。

3.对运行的卫星也会产生影响。

4.一次太阳风的辐射量对一个人来说很容易达到多次的X线检查量。它还会引起人体免疫力的下降，很容易引起病变，也会使人情绪易波动，甚至车祸增多。

5.会使气温增高。

6.在南北极形成极光。

3、火星是如何失去大气层 成为寒冷干燥的世界？

首先你来回答个问题，假如地球没磁场会怎么样？大气对一颗行星来说是很重要的、对于孕育生命也尤其重要、例如金星大气那是非常恐怖、火星大气稀薄、月球则没有、地球感觉就是刚刚好、大气浓度和成分决定了其表面温度、维持平均气温、所以相比之下地球是多美的完美的世界啊

自从4号水手飞越火星以来，科学家们就已经了解到这颗红色星球是一个寒冷干燥的世界。但是现在他们知道为什么了，NASA收集的数据的MAVEN飞船送到火星监测它的大气层，科学家分析得出太阳风已剥离了火星大部分的二氧化碳和氧气。

艺术家绘制的太阳风暴对火星和从地球大气中剥离离子的概念图。图片：NASA/GSFC

虽然火星大气目前以每秒钟约100克的速度损失，相当于麦当劳四分之一，火星便在数十亿年前失去了大部分曾经浓厚的大气。火星曾经有一个强大的磁场，像地球一样由其内部热发电机效应产生。但因其内核逐渐冷却，在42亿年前的一段时间火星失去了它的磁场，在接下来的几亿年里太阳的强大的太阳风粒子剥离火星大气层的速度提升100倍到1000倍。

当时火星已经失去了相当于今天地球的大气，其表面压力约1000毫巴（1毫巴(mbar)=100帕斯卡(Pa)）在相对较短的时间内，火星的湖泊和河流将会被冻结和蒸发，其地质证据今天仍然存在。对任何可能存在的生命的影响几乎肯定会是灾难性的。数十亿年后的今天，干燥，红色的世界表面压力只有约6毫巴。

火星全景动图、图片：NASA

在 2014九月Maven飞船进入火星轨道，行星科学家们有不同的理论，火星失去的大气，太阳风是一个最有可能的原因。也有一些其他理论，也许大部分二氧化碳和氧气被火星岩石困住了，或者被小行星和彗星撞击到了太空。

然而，新的数据，在多轨道，Maven蘸了火星上层大气的收集，清楚地表明太阳风。从太阳流出的主要是质子和电子流，太阳风产生一个电场，加速火星上层大气中的离子逃逸速度。

然而在MAVEN飞船进入和离开火星上层大气层的许多轨道上收集的新数据清楚地表明是太阳风。来自太阳的主要是质子和电子的流产生电场，加速了火星上部大气中的离子到逃逸速度。

没有像地球这样强大的磁场，火星被暴露在太阳风暴之下。图片：NASA

除了“正常”的太阳风之外，太阳风暴也是很有影响的，这导致了更加巨大的损失时的气体粒子的逃逸率增加10到20倍。科罗拉多大学的MAVEN科学家Dave Brain在新闻发布会上说：这太令人兴奋了，因为太阳风暴在太阳系历史上更加普遍和激烈。这意味着正如火星在40亿年前失去磁场一样，其无保护的气体将暴露于比今天发生的更强烈和频繁的太阳风暴之中。

新的发现对美国航空航天局将人类送往火星的努力影响不大。在目前的火星计划迭代之下，美国航天局打算在大气中收获二氧化碳作为潜在产生火箭燃料和氧气的资源。但是不用急。由于火星的气氛可能很薄，科学家估计，目前的这个损失速度，在约20亿年内火星将不会完全失大气。

然而发现太阳风剥离的证据，火星稀薄的气体对于火星登录计划来说并不好。但有一些希望，古老的火星大气层的大部分可能被锁在其表面以下。理论上如果释放出来，从岩石释放的二氧化碳可移会增加火星的大气浓度。此外如果没有强磁场保护，火星大气依然是一个不容乐观的问题。

图片：wallpaperlist.com

地球——我们这颗太阳系乃至数万亿恒星系中最富饶最美丽的行星，拥有各种适宜的软实力和硬件条件、为什么人类你还不好好珍惜爱护？

编译：中子星，审校：博科园

4、太阳风是什么？

太阳风

开放分类： 自然科学、自然现象、天文学、太阳

目录

? 【简介】

? 【形成原因】

? 【观测简史】

? 【相关影响】

? 【科学研究】

? 【科学意义】

? 【其他相关】

【简介】

[编辑本段]

太阳风是一种连续存在，来自太阳并以200-800km/s的速度运动的等离子体流。这种物质虽然与地球上的空气不同，不是由气体的分子组成，而是由更简单的比原子还小一个层次的基本粒子——质子和电子等组成，但它们流动时所产生的效应与空气流动十分相似，所以称它为太阳风。当然，太阳风的密度与地球上的风的密度相比，是非常非常稀薄而微不足道的，一般情况下，在地球附近的行星际空间中，每立方厘米有几个到几十个粒子。而地球上风的密度则为每立方厘米有2687亿亿个分子。太阳风虽然十分稀薄，但它刮起来的猛烈劲，却远远胜过地球上的风。在地球上，12级台风的风速是每秒32.5米以上，而太阳风的风速，在地球附近却经常保持在每秒350～ 450千米，是地球风速的上万倍，最猛烈时可达每秒800千米以上。太阳风从太阳大气最外层的日冕，向空间持续抛射出来的物质粒子流。这种粒子流是从冕洞中喷射出来的，其主要成分是氢粒子和氦粒子。太阳风有两种：一种持续不断地辐射出来，速度较小，粒子含量也较少，被称为“持续太阳风”；另一种是在太阳活动时辐射出来，速度较大，粒子含量也较多，这种太阳风被称为“扰动太阳风”。扰动太阳风对地球的影响很大，当它抵达地球时，往往引起很大的磁暴与强烈的极光，同时也产生电离层骚扰。太阳风的存在，给我们研究太阳以及太阳与地球的关系提供了方便。

【形成原因】

[编辑本段]

为了能够清楚的表述太阳风是怎样形成的，需要先了解太阳大气的分层情况。

一般情况下，我们把太阳大气分为六层，由内往外依次命名为：日核，辐射区，对流层，光球，色球，日冕。日核的半径占太阳半径的四分之一左右，它集中了太阳质量的大部分，并且是太阳百分之九十九以上的能量的发生地。光球是我们平常所见的明亮的太阳圆面，太阳的可见光全部是由光球面发出的。

而日冕位于太阳的最外层，属于太阳的外层大气。太阳风就是在这里形成并发射出去的。

通过人造卫星和宇宙空间探测器拍摄的照片，我们可以发现在日冕上长期存在着一些长条形的大尺度的黑暗区域。这些区域的X射线强度比其他区域要低得多，从表观上看就像日冕上的一些洞，我们形象的称之为冕洞。

冕洞是太阳磁场的开放区域，这里的磁力线向宇宙空间扩散，大量的等离子体顺着磁力线跑出去，形成高速运动的粒子流。粒子流在冕洞底部速度为每秒16km左右，当到达地球轨道附近时，速度可达每秒800km以上。这种高速运动的等离子体流也就是我们所说的太阳风。

太阳风从冕洞喷发而出后，夹带着被裹挟在其中的太阳磁场向四周迅速吹散。现在我们肯定，太阳风至少可以吹遍整个太阳系。

当太阳风到达地球附近时，与地球的偶极磁场发生作用，并把地球磁场的磁力线吹得向后弯曲。但是地磁场的磁压阻滞了等离子体流的运动，使得太阳风不能侵入地球大气而绕过地磁场继续向前运动。于是形成一个空腔，地磁场就被包含在这个空腔里。此时的地磁场外形就像一个一头大一头小的蛋状物。

但是，当太阳出现突发性的剧烈活动时，情况会有所变化。此时太阳风中的高能离子会增多，这些高能离子能够沿着磁力线侵入地球的极区；并在地球两极的上层大气中放电，产生绚丽壮观的极光。

1850年，一位名叫卡林顿的英国天文学家在观察太阳黑子时，发现在太阳表面上出现了一道小小的闪光，它持续了约5分钟。卡林顿认为自己碰巧看到一颗大陨石落在太阳上。

【观测简史】

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到了20世纪20年代，由于有了更精致的研究太阳的仪器。人们发现这种“太阳光”是普通的事情，它的出现往往与太阳黑子有关。例如，1899年，美国天文学家霍尔发明了一种“太阳摄谱仪”，能够用来观察太阳发出的某一种波长的光。这样，人们就能够靠太阳大气中发光的氢、钙元素等的光，拍摄到太阳的照片。结果查明，太阳的闪光和什么陨石毫不相干，那不过是炽热的氢的短暂爆炸而已。

小型的闪光是十分普通的事情，在太阳黑子密集的部位， 一天能观察到一百次之多，特别是当黑子在“生长”的过程中更是如此。像卡林顿所看到的那种巨大的闪光是很罕见的，一年只发生很少几次。

有时候，闪光正好发生在太阳表面的中心，这样，它爆发的方向正冲着地球。在这样的爆发过后，地球上会一再出现奇怪的事情。一连几天，极光都会很强烈，有时甚至在温带地区都能看到。罗盘的指针也会不安分起来，发狂似地摆动，因此这种效应有时被称为“磁暴”。 随着科技的进步，极光的奥秘也越来越为我们所知，原来，这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的作品。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为”太阳风”。太阳风是太阳喷射出的带电粒子，是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流。太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场。地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个”漏斗”沉降，进入地球的两极地区。两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区形成的叫北极光。

在本世纪之前，这类情况对人类并没有发生什么影响。但是，到了20世纪，人们发现，磁暴会影响无线电接收，各种电子设备也会受到影响。由于人类越来越依赖于这些设备，磁暴也就变得越来越事关重大了。比如说，在磁暴期内，无线电和电视传播会中断，雷达也不能工作。

天文学家更加仔细地研究了太阳的闪光，发现在这些爆发中显然有炽热的氢被抛得远远的，其中有一些会克服太阳的巨大引力射入空间。氢的原子核就是质子，因此太阳的周围有一层质子云（还有少量复杂原子核）。1958年，美国物理学家帕克把这种向外涌的质子云叫做“太阳风”。

向地球方向涌来的质子在抵达地球时，大部分会被地球自身的磁场推开。不过还是有一些会进入大气层，从而引起极光和各种电现象。向地球方向射来的强大质子云的一次特大爆发，会产生可以称为“太阳风暴”的现象，这时，磁暴效应就会出现。

使彗星产生尾巴的也正是太阳风。彗星在靠近太阳时，星体周围的尘埃和气体会被太阳风吹到后面去。这一效应也在人造卫星上得到了证实。像“回声一号”那样又大又轻的卫星，就会被太阳风显著吹离事先计算好的轨道。

【相关影响】

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太阳风虽然猛烈，却不会吹袭到地球上来。这是因为地球有着自己的保护伞——地球磁场。地磁场把太阳风阻挡在地球之外。然而百密一疏，仍然会有少数漏网分子闯进来，尽管 它们仅是一小撮；但还是会给地球带来一系列破坏。它会干扰地球的磁场，使地球磁场的强度发生明显的变动；它还会影响地球的高层大气，破坏地球电离层的结构，使其丧失反射无 线电波的能力，造成我们的无线电通信中断；它还会影响大气臭氧层的化学变化，并逐层往下传递，直到地球表面，使地球的气候发生反常的变化，甚至还会进一步影响到地壳，引起火山爆发和地震。例如，1959年7月15日，人们观测到太阳突然喷发出一股巨大的火焰 (它就是太阳风的风源)。几天后，7月21日，也就是这股猛烈的太阳风吹袭到地球近空时， 竟使地球的自转速度突然减慢了0．85毫秒，而这一天全球也发生多起地震；与此同时，地磁场也发生被称为“磁暴”的激烈扰动，环球通信突然中断，使一些靠指南针和无线电导航 的飞机、船只一下子变成了“瞎子”和“聋子”……。

太阳风对地球的影响，只是乘虚而入的漏网分子所为。由此可见，在无所阻拦的星际空间，太阳风的威力有多大了。

在太阳风和外面的星际物质交汇的地方，会产生冲击波。1977年发射的“旅行者一号”探测器据说在2003年的时候碰上了这种冲击波。那个冲击波距离太阳大约128亿千米~180亿千米。

【科学研究】

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一间窗户被风刮开的房子，虽然总体上能抵御猛烈风暴的袭击，但破窗而入的狂风会将屋里刮得一团糟。最新研究表明，地球磁场在太阳风面前就像是一间容易“漏风”的房子，其“漏洞”会持续“透风”长达数小时，为来自太阳的带电粒子进入地球大气层、扰乱通信和电力系统等提供可乘之机。

在最新一期英国《自然》杂志上，美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员公布了这一研究结果。研究人员说，新结果有助于更好地预测太阳风暴等恶劣“太空天气”可能给地球造成的影响。

太阳上不时会刮出由带电粒子构成的太阳风。如果太阳活动变得剧烈，太阳风也会跟着狂暴起来。地球自身有一个绵延至太空中数万公里的磁场，能够构成抵御太阳风的保护性屏障。不过，这道屏障并非没有破绽。早在1961年，英国帝国理工学院的邓恩盖博士就曾预测，当太阳风所包含的磁场朝向在局部上与地球磁场朝向相反时，两个磁场的“磁重联”过程会导致地球磁场保护屏障产生缝隙，使太阳风的带电粒子得以乘虚而入。其他科学家后来证实了缝隙的存在，但地球磁场的这种缝隙是时开时合，还是会长时间保持洞开，科学家们一直不清楚。

加利福尼亚大学伯克利分校的弗雷介绍说，他和同事借助美国宇航局的IMAGE探测器和欧美合作的“星团”计划所属卫星的观测数据，首次发现地球磁场缝隙会长达数小时处于敞开状态。据他们测算，在距地球表面约6万公里的地球磁场屏障边界上，缝隙面积可能达到了地球面积的两倍，由此进入的太阳风最终在北极上方电离层中产生相当于美国加利福尼亚州大小的质子极光。

【科学意义】

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太阳风的发现是20世纪空间探测的重要发现之一。经过近40年的研究，对太阳风的物理性质有了基本了解，但是至今人们仍然不清楚太阳风是怎样起源和怎样加速的。太阳风是怎样得到等离子体的供应及能量的供应的问题是空间物理学领域中经长期研究仍悬而未决的一大基本课题。

【其他相关】

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5、太阳海啸对地球有什么影响

谢谢!