简单解释：太阳活动与太空天气
量子认知2020-08-11 09:27
我们每个人每天都在与太阳的光线亲密接触。太阳位于我们太阳系的中心，它几乎是热等离子体与磁场交织著的一个巨大球体，其直径约为1,392,000公里，相当于地球直径的109倍，质量约为地球的333,000倍，约占太阳系总质量的99.86%。 从化学组成来看，太阳质量的大约四分之三是氢，剩下的几乎都是氦，还有不到2%的氧、碳、氖、铁和其他的重元素。
太阳活动
用肉眼望太阳，似乎一切都是恒定不变的，阳光源源不断地为我们提供温暖和亮光。实际上，太阳处于不断地变化之中。太阳是一个极为巨大的热核反应堆，它将氢原子融合到氦中并产生百万度的温度和强磁场。太阳靠近其表面的外层就像一锅高度沸腾的液体，带有热的带电气体（处于称为等离子体的质子态的电子和质子）的气泡从内部向外循环并爆发进入太空。
从太阳吹来的稳定的粒子流称为太阳风。太阳风以每小时1千3百万到8千万英里的速度飞离，太阳每秒将一百万吨的物质带入太空，并可远远超越过太阳系的行星。它的速度、密度和与该等离子体相关的磁场会影响地球在太空磁层中的保护性磁屏蔽。
太阳活动（Solar activity），又称太阳现象（Solar phenomena），指太阳大气层里一切活动现象，如太阳黑子、光斑、谱斑、耀斑、日珥和日冕瞬变事件等。由太阳大气中的电磁过程引起。太阳是一颗磁性的变星，其波动范围从几分之一秒到数十亿年不等。
太空天气
太阳活动以光、带电粒子和磁场的形式使地球和我们太阳系的其余部分沐浴在能量中，由此产生的影响即所称为的太空天气（Space weather）。
我们通常所说的天气，是大气状态的一种表徵，反映大气是冷还是热、是乾还是湿、是平静还是狂暴、是晴朗还是多云等等。这样的天气现象发生在平流层之下的对流层。如果没有特别指明，“天气”一般指的是地球上的天气。
太空天气在概念上与地面天气相关的地球大气层，如对流层和同温层不同。太空天气一词在1950年代首次使用，在1990年代开始普遍使用，就像“天气”和“气候”是指地球低层大气条件一样，但指的是用于描述地球外太空环境的动态条件。
太空天气包括太阳、太阳风、近地空间以及我们的高层大气中的任何条件和事件，这些条件和事件可能会影响星载和地面技术系统以及人类、生命和科技。研究太空天气的科学又称为太阳物理学，英语：Heliophysics，其中前缀Helio-，来自希腊字母，表示“太阳”之意。
太阳活动与太空天气
太阳的活动变化一直是数千到几千亿年气候变化的主要驱动力，如下图所示1880年至2018年的太阳辐照度（黄色）与温度（红色）的关系图。
在约45.4亿年前地球由太阳星云的附着物而形成，随着时间的流逝，早起地球冷却并形成了硬皮，最终使液态水存在于地表。三到四十亿年前，太阳仅发射其当前功率的70％。40亿年来，太阳的能量输出增加，地球大气的组成发生了变化在接下来的将来的50亿年中，太阳最终会死亡将变成红色巨星，然后是白矮星，这将对气候产生巨大影响，而红色巨星阶段将可能会终止地球上的任何生命。
太空天气与太阳活动变条件有关，包括太阳风、地球周围的空间，如磁层、电离层、热层、系外层等。
太空天气如何影响地球？
现代科学技术与当代社会方式依赖于易受极端天气影响的各种技术。在极光事件期间，沿着地球表面驱动的强大电流会破坏电网，并导致油气管道的腐蚀。
极光，是一种等离子体现象，主要发生在具有磁场的行星上的高纬度区域，而在地球上的极光带即是经度上距离地磁极10°至20°，纬度宽约3°至6°的区域。当磁暴发生时，在较低的纬度也会出现极光。
地磁风暴期间电离层的变化会干扰高频无线电通信和全球定位系统GPS导航。在由太阳质子引起的极顶吸收事件中，跨极穿越航线上的商业客机可能会损害无线电通信。在太阳高能粒子事件和辐射带增强过程中，航天器暴露于高能粒子会导致暂时的操作异常，损坏关键电子设备，使太阳能电池阵列退化以及诸如成像仪和恒星跟踪仪之类的光学系统失灵。
太阳系中的人类和机器人探索者也受到太阳活动的影响。研究表明，在最坏的情况下，暴露于太阳粒子辐射的宇航员可以在事件发生后的几个小时内达到其允许的暴露极限，地对轨道和地对地通信对太空天气风暴敏感。
所有太阳活动都会影响地球吗？
与“太空天气”相关的太阳活动分为四个主要部分：太阳耀斑、日冕物质抛射、高速太阳风和太阳高能粒子。
仅当太阳耀斑发生在面对地球的太阳一侧时，太阳耀斑才会影响地球。因为耀斑是由光子组成的，所以它们直接从耀斑站点中传播出去，因此，如果我们能够看到耀斑，就会受到它的影响。
日冕物质抛射（英语：coronal mass ejections，缩写CME），是从太阳喷发出来的等离子体和磁场的云。这些云可以向任何方向喷发，一直向前进。只有当直射日冕物质抛射云层对准地球时，才会撞击地球，从而造成影响。
高速太阳风流来自太阳上称为日冕孔的区域。这些孔洞可以在太阳的任何地方形成，通常，只有当它们更靠近太阳赤道时，这样的风才会对地球产生冲击。
太阳高能粒子是高能带电粒子，主要是由日冕物质抛射和太阳耀斑前部形成的冲击释放的。当日冕物质抛射云团在太阳风中穿过时，会产生高速的太阳高能粒子，由于它们带电，须遵循遍及太阳与地球之间空间的磁场线。因此，只有遵循与地球相交的磁力线的带电粒子才会导致撞击。
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