​太阳黑子的定义 太阳黑子对地球的影响思维导图

在离地面六十公里以上的高空,那里空气非常稀薄.由於太阳微粒的照射和流星体的撞击,气体的分子和原子部分电离,形成大气层中特殊的一层------电离层.电离层有一个特性,它可以反射和散射无线电短波.一个电台通过天线向四面八方发出无线电波,这些电波一部分沿著地面传播叫地波,另一部分向天空发去叫天波.地波在传播过程中受到地面物的吸收,能量逐渐剪弱,波长越短,这种衰减越快,所以地波传播的距离不远.正好电离层有反射无线电短波的特性,天波在电离层和地面之间进行多次反射,能将无线电短波传向方,实现了远距离通.但是波长过短则会穿透电离层,射向宇宙空间,不再反射到面.电离层所能反射的最高频率叫临界频率.所以每当太阳上黑子增多和有耀斑,日珥等现象时,太阳的微粒突然增大,电离层的结构发生变化,称为电离层爆炸或电离层骚扰.所以, 在太阳黑子极大期几年,电离层会因太阳带来的紫外线和X射线增强在几秒中内自由电子数急速增加至10 的9次方/每立方公尺,而被严重扰乱.在这种情况下临界频率也随之迅速变化,造成通讯混乱, 引起中,短,超短波传送路径严重衰减(fedeout)而断讯,如地面的业余无线电,高频通讯及卫星通讯,严重时,地球白天通讯大范围断讯,甚至卫星被太阳高能量电离子的脉冲所破坏,此为太阳电离风暴(Ionospheric storm). 中,长波是靠地波传播的,所以电离层骚扰对它们的影响不大。

是否会影响我们地表的天气变化,这也是一个令人感到好奇的话题.有人由统计上的结果提出一项说法,认为地球上的天气变化会受到「太阳黑子」出现量的影响,而有十一年的周期变化。但是不少气象学家却认为太阳黑子的出现对日照量的影响微乎其微,因此不应该影响到地球上的天气变化。至於统计上的结果,应该只是一种巧合。可是太空物理学家对於这项统计结果,却有不同的看法。事实上太阳黑子数目多时,「白斑」的数量也相对增加,因此总日照量反而随著「太阳黑子」数目的增加而增高.但是问题的症结,不是在「日照量」,而是在「成云量」。由於「太阳黑子」数目增加会导致太阳表面磁场扰动量的增大,许多「日冕物质喷发」,在日磁层中造成大量的「磁云」,磁云中旋转的磁力线可阻挡外太空超新星爆炸所产生的「宇宙射线」进入地球所在之日磁层内部.反之,随著「太阳黑子」数目减少,太阳表面磁场扰动量以及日磁层中的磁云量也随之减少。於是来自外太空宇宙射线便得以长驱直入,进入我们的磁层,电离层,以及中性大气中.这些带电的宇宙射线是一种相当好的「凝结核」,因此云很容易就形成了。云除了造成降雨和雪外,同时也反射阳光,使得地面气温下降,因此「太阳黑子」数目最少的那几年,地球上平均温度会下降,发生水灾和大风雪的机会也同时增加。这个结果也说明了太空物理学家对太阳黑子,日冕物质喷发,以及日磁层中磁云的研究有助於人类对影响地球气候因子的认识。