中财网音乐游戏石头剪刀布:如何预测太阳风暴？
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/05/03 05:19:11
英国《新科学家》杂志幻想过这样的景象：2012年9月22日的午夜，曼哈顿的夜空中出现摇曳的彩光。纽约人几乎从没有在如此靠南的纬度上看到过极光。但没待他们在这罕见的美景中沉浸多久，电灯泡开始明暗闪烁，突然暴亮一下之后便熄灭了。90秒钟之后，美国东部全部断电。它是一次强烈的风暴，来自1.5亿千米之外的太阳表面。
太阳动力学观测卫星拍摄的极紫外线多波长太阳全景图。
科学家：太阳风暴能把美国变成发展中国家
所谓“太阳风暴”即是从太阳上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。这些带电粒子到达地球后会迅速扰乱地球磁场，可以造成通讯系统、GPS卫星失灵，被扰乱的磁场会在远距离输电线中产生电流，这些电流可能造成电网瘫痪。
历史上有记载的最严重的一次太阳风暴发生在1859年。那次事件以英国业余天文学家理查德·卡灵顿（Richard Carrington）的名字命名，卡灵顿事件造成了长达八天的恶劣空间天气。当时甚至有人在赤道附近地区目击到了极光。如果卡灵顿事件发生在今天，那么影响会更严重，因为科技越发达的社会受到的影响也越大。
太阳风暴所含的高能X射线、伽马射线以及带电粒子构成的巨大脉冲有可能摧毁所有围绕地球运转的人造天体，包括全球定位系统（GPS）以及人造通信卫星、载人航天器与国际空间站。另外，地球上的远距离输电线构成了巨大的天线，它们在太阳风暴中会形成电流冲击变电站，可能让全地球陷入一片黑暗——不但电力无法供给，臭氧层被破坏，电子通讯还可能全部停摆，比如医院、银行还有机场根本无法运作，更别说个人用的手机、电脑和卫星定位系统。它导致的经济损失可能达到1万亿到2万亿美元。有科学家曾经不无幽默地说，“超级太阳风暴”有可能让美国从发达国家变成发展中国家，这也不无可能。而《新科学家》的科幻场景之所以出现在2012年，是因为太阳活动有一个11年的自然周期，2012年刚好是太阳活动极大年。
太阳活动周期预测：不是2012是2013
上一次出现较强的太阳风暴是在2000年前后，因此理论上的下一次就应该是2012年。这与玛雅人语言的“世界末日”不谋而合，引起了许多人的恐慌。但实际上，最近一次“活动极小期”和以往有所区别，因为太阳似乎在启动新一轮的活动周期上出现了麻烦，从而使下一个太阳活动极大年往后延迟了一年——不是2012，而是2013。
8月3日，NASA公布了引起这次太阳风暴的耀斑爆发照片，耀斑下的太阳黑子足有地球大小。
效果图：太阳风暴影响地球。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。
当前这一轮太阳活动周期(23周期)中的黑子计数统计曲线：2000年中达到高峰，太阳黑子数大大超过以往10年。
太阳黑子起伏周期约为11年
太阳黑子是观测太阳内在磁场活动的窗口。当太阳内部深处形成巨大的磁力环，该处将会产生井喷并突破太阳表面，从而使表面的局部地区温度下降，看上去就像一个暗斑，这就是黑子的形成。黑子数目的任何改变都反映了太阳内部活动的变化。对于这些，数个世纪以来的天文学家都一一记录了下来。源于他们的成果，我们清楚了太阳黑子数目的起伏周期大约为11年。当每11年周期终结时，太阳黑子数目将会下降，太阳风暴会衰减，所有都会风平浪静。这个“太阳活动极小期” 并不长久，在一年以内，黑子和风暴将逐渐变强，一个新的太阳活动高潮即将降临。
新一轮太阳活动周期启动延迟
到目前为止,人类对太阳黑子数量较为完整的记录积累了23个周期。上一次出现较强的太阳风暴是在2000年前后，因此理论上的下一次就应该是2012年。这与玛雅人语言的“世界末日”不谋而合，引起了许多人的恐慌。但实际上，最近一次“活动极小期”和以往有所区别，因为太阳似乎在启动新一轮的活动周期上出现了麻烦。
太阳从2007年末开始平静下来。2008年表现得比预测中更为平静。这一年，太阳在73%的时间内没有黑子，这即使对于“活动极小期”来说也是极端的低点。2009年，太阳的了无生气一直延续下来，直到12月中旬，一组最大的可持续数年的太阳黑子出现了。进入2010年，天文学家发现4月份以来太阳活动明显增加，再次爆发并且释放出大量粒子，形成的太阳耀斑一度接近太阳直径的四分之一，但此次太阳粒子的喷发方向并未朝向地球。科学家相信，这预示着太阳正进入一个新的活跃周期，而下一个太阳活动极大年，则比以往预估的要晚上大约一年，即2013年。这也是为什么美国美国宇航局的科学家、政府决策者和研究员6月份在华盛顿召开的太空天气方高峰论坛上罕见发出警告的原因。
第24太阳周期是弱周期？
就峰值大小预测而言，2009年之前有一部分科学家倾向于认为是第24周期可能是太阳活动的强周期。他们采用太阳发电机理论模型并结合黑子观测数据，预测第24周峰值比第23周期高40%。但是这一结论遭到了另一部分科学家的反对，其中包括提出这个理论模型的印度科学家。这位印度科学家和中国科学家联合，用同样的理论模型进行计算，得出的结果是第24周期的峰值比第23周低30%。出现这种严重分歧的原因在于如何看待已经过去的周期对未来周期的影响，本质上是如何判断太阳内部的运动状况，如何获取太阳内部磁场(黑子)产生区域的真实状态。综合近三年太阳黑子数量的变化情况，目前科学家普遍认为太阳活动的第24周期不会是强周期，而是弱周期。
但是，所谓太阳活动周期的强弱，主要指的是太阳黑子数峰值的多少。在太阳活动的一个周期里，太阳黑子数量最多的那一年，被称之为“峰年”。但是，这与是否产生“超级太阳风暴”没有直接关联。比如1859年的“超级太阳风暴”强度很大，对地球产生重大影响，强烈干扰了刚刚建立起来的电报网络。但这次“超级太阳风暴”是第10周峰年之前发生的。所以对太阳风暴的预测，最好的办法依然是用卫星来对太阳活动进行全方位的监控。
太阳动力学观测卫星拍摄的极紫外线多波长太阳全景图。
科学家：太阳风暴能把美国变成发展中国家
所谓“太阳风暴”即是从太阳上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。这些带电粒子到达地球后会迅速扰乱地球磁场，可以造成通讯系统、GPS卫星失灵，被扰乱的磁场会在远距离输电线中产生电流，这些电流可能造成电网瘫痪。
历史上有记载的最严重的一次太阳风暴发生在1859年。那次事件以英国业余天文学家理查德·卡灵顿（Richard Carrington）的名字命名，卡灵顿事件造成了长达八天的恶劣空间天气。当时甚至有人在赤道附近地区目击到了极光。如果卡灵顿事件发生在今天，那么影响会更严重，因为科技越发达的社会受到的影响也越大。
太阳风暴所含的高能X射线、伽马射线以及带电粒子构成的巨大脉冲有可能摧毁所有围绕地球运转的人造天体，包括全球定位系统（GPS）以及人造通信卫星、载人航天器与国际空间站。另外，地球上的远距离输电线构成了巨大的天线，它们在太阳风暴中会形成电流冲击变电站，可能让全地球陷入一片黑暗——不但电力无法供给，臭氧层被破坏，电子通讯还可能全部停摆，比如医院、银行还有机场根本无法运作，更别说个人用的手机、电脑和卫星定位系统。它导致的经济损失可能达到1万亿到2万亿美元。有科学家曾经不无幽默地说，“超级太阳风暴”有可能让美国从发达国家变成发展中国家，这也不无可能。而《新科学家》的科幻场景之所以出现在2012年，是因为太阳活动有一个11年的自然周期，2012年刚好是太阳活动极大年。
太阳活动周期预测：不是2012是2013
上一次出现较强的太阳风暴是在2000年前后，因此理论上的下一次就应该是2012年。这与玛雅人语言的“世界末日”不谋而合，引起了许多人的恐慌。但实际上，最近一次“活动极小期”和以往有所区别，因为太阳似乎在启动新一轮的活动周期上出现了麻烦，从而使下一个太阳活动极大年往后延迟了一年——不是2012，而是2013。
8月3日，NASA公布了引起这次太阳风暴的耀斑爆发照片，耀斑下的太阳黑子足有地球大小。
效果图：太阳风暴影响地球。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。
当前这一轮太阳活动周期(23周期)中的黑子计数统计曲线：2000年中达到高峰，太阳黑子数大大超过以往10年。
太阳黑子起伏周期约为11年
太阳黑子是观测太阳内在磁场活动的窗口。当太阳内部深处形成巨大的磁力环，该处将会产生井喷并突破太阳表面，从而使表面的局部地区温度下降，看上去就像一个暗斑，这就是黑子的形成。黑子数目的任何改变都反映了太阳内部活动的变化。对于这些，数个世纪以来的天文学家都一一记录了下来。源于他们的成果，我们清楚了太阳黑子数目的起伏周期大约为11年。当每11年周期终结时，太阳黑子数目将会下降，太阳风暴会衰减，所有都会风平浪静。这个“太阳活动极小期” 并不长久，在一年以内，黑子和风暴将逐渐变强，一个新的太阳活动高潮即将降临。
新一轮太阳活动周期启动延迟
到目前为止,人类对太阳黑子数量较为完整的记录积累了23个周期。上一次出现较强的太阳风暴是在2000年前后，因此理论上的下一次就应该是2012年。这与玛雅人语言的“世界末日”不谋而合，引起了许多人的恐慌。但实际上，最近一次“活动极小期”和以往有所区别，因为太阳似乎在启动新一轮的活动周期上出现了麻烦。
太阳从2007年末开始平静下来。2008年表现得比预测中更为平静。这一年，太阳在73%的时间内没有黑子，这即使对于“活动极小期”来说也是极端的低点。2009年，太阳的了无生气一直延续下来，直到12月中旬，一组最大的可持续数年的太阳黑子出现了。进入2010年，天文学家发现4月份以来太阳活动明显增加，再次爆发并且释放出大量粒子，形成的太阳耀斑一度接近太阳直径的四分之一，但此次太阳粒子的喷发方向并未朝向地球。科学家相信，这预示着太阳正进入一个新的活跃周期，而下一个太阳活动极大年，则比以往预估的要晚上大约一年，即2013年。这也是为什么美国美国宇航局的科学家、政府决策者和研究员6月份在华盛顿召开的太空天气方高峰论坛上罕见发出警告的原因。
第24太阳周期是弱周期？
就峰值大小预测而言，2009年之前有一部分科学家倾向于认为是第24周期可能是太阳活动的强周期。他们采用太阳发电机理论模型并结合黑子观测数据，预测第24周峰值比第23周期高40%。但是这一结论遭到了另一部分科学家的反对，其中包括提出这个理论模型的印度科学家。这位印度科学家和中国科学家联合，用同样的理论模型进行计算，得出的结果是第24周期的峰值比第23周低30%。出现这种严重分歧的原因在于如何看待已经过去的周期对未来周期的影响，本质上是如何判断太阳内部的运动状况，如何获取太阳内部磁场(黑子)产生区域的真实状态。综合近三年太阳黑子数量的变化情况，目前科学家普遍认为太阳活动的第24周期不会是强周期，而是弱周期。
但是，所谓太阳活动周期的强弱，主要指的是太阳黑子数峰值的多少。在太阳活动的一个周期里，太阳黑子数量最多的那一年，被称之为“峰年”。但是，这与是否产生“超级太阳风暴”没有直接关联。比如1859年的“超级太阳风暴”强度很大，对地球产生重大影响，强烈干扰了刚刚建立起来的电报网络。但这次“超级太阳风暴”是第10周峰年之前发生的。所以对太阳风暴的预测，最好的办法依然是用卫星来对太阳活动进行全方位的监控。