介紹

太陽(yáng)黑子、耀斑、射電暴等活動(dòng)現象的總稱(chēng)。

人們把發(fā)生在太陽(yáng)大氣中局部區域且時(shí)間短暫的偶發(fā)性事件，稱(chēng)為太陽(yáng)活動(dòng)。在太陽(yáng)的低層大氣中，會(huì )出現成群的太陽(yáng)黑子和光斑，高層大氣中會(huì )出現日珥、譜斑和日冕凝塊，有時(shí)還發(fā)生太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射現象。黑子是日面上的暗黑斑塊，本質(zhì)上是太陽(yáng)表面的局部強磁場(chǎng)區（磁場(chǎng)強度為幾千高斯），但其溫度較周?chē)?，顯得暗黑。光斑是光球層的高溫區，顯得明亮。日珥是突出于太陽(yáng)表面的火焰狀物。譜斑是色球層的高溫區。日冕凝塊是日冕中的高密度區。耀斑則是太陽(yáng)大氣中大規模的能量突然釋放現象，也就是太陽(yáng)爆發(fā)，是最劇烈的太陽(yáng)活動(dòng)。日冕物質(zhì)拋射也是一種很劇烈的太陽(yáng)活動(dòng)現象。特別是太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射，由于發(fā)射出強烈的太陽(yáng)X射線(xiàn)和紫外輻射及各種能量的帶電粒子（主要是質(zhì)子和電子），將會(huì )嚴重干擾地球磁場(chǎng)和電離層的正常狀態(tài)，甚至影響到地球的低空大氣，從而影響到人類(lèi)的航天活動(dòng)、無(wú)線(xiàn)電通信、導航、物理探礦、電力系統，以及氣象和水文等諸多領(lǐng)域。因此，探討太陽(yáng)活動(dòng)的規律并設法對其進(jìn)行預報，具有實(shí)際應用價(jià)值。?

?觀(guān)測發(fā)現，上述各種太陽(yáng)活動(dòng)現象傾向于發(fā)生在太陽(yáng)大氣中以黑子為中心的局部區域，稱(chēng)為太陽(yáng)活動(dòng)區。一般，當太陽(yáng)上出現的黑子群和黑子較多時(shí)，其他各種太陽(yáng)活動(dòng)也增多。就是說(shuō)可用黑子群和黑子多寡來(lái)代表太陽(yáng)活動(dòng)的平均水平。1848年瑞士天文學(xué)家R.J.沃爾夫提出用黑子相對數表示每天的太陽(yáng)活動(dòng)強度。黑子相對數定義為r=10g+f，式中g(shù)和f分別為當天日面上黑子群和黑子的數目。長(cháng)期觀(guān)測發(fā)現，太陽(yáng)黑子相對數r的年平均值R具有11年左右的周期性變化。R變化曲線(xiàn)極大點(diǎn)所在年份意味著(zhù)太陽(yáng)活動(dòng)頻繁和強烈，稱(chēng)為太陽(yáng)活動(dòng)極大年；極小點(diǎn)的年份，稱(chēng)太陽(yáng)活動(dòng)極小年。相鄰兩個(gè)極小年間的時(shí)段稱(chēng)為一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周。規定以1755年（極小年）開(kāi)始為太陽(yáng)活動(dòng)第一周。從2019年開(kāi)始的太陽(yáng)活動(dòng)第25周，估計其極大期在2025年附近。

在一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周中，與黑子相對數由極小至極大再變?yōu)闃O小的同時(shí)，出現黑子的日面緯度也發(fā)生變化?；顒?dòng)周開(kāi)始時(shí)，南北兩半球的黑子分別出現在±30°附近，隨后出現黑子的緯度變小，極大年附近約為±15°，活動(dòng)周結束時(shí)平均緯度約為±8°。而且，每一活動(dòng)周的末尾，新周的黑子又開(kāi)始在±30°附近出現，形成在一年左右的時(shí)間里，舊周黑子在低緯和新周黑子在高緯同時(shí)出現的局面。這種日面黑子緯度隨太陽(yáng)活動(dòng)周進(jìn)程變化的規律稱(chēng)為斯玻勒定律。如果以時(shí)間為橫軸和黑子緯度為縱軸作圖，將會(huì )得到一串蝴蝶形的圖樣，稱(chēng)為蒙德蝴蝶圖。

用望遠鏡觀(guān)測太陽(yáng)黑子只有300多年，但中國史書(shū)上公元前43年至公元1638年就有112次肉眼目視黑子的記錄。極光是太陽(yáng)活動(dòng)產(chǎn)生的高能粒子流轟擊并激發(fā)地球大氣原子和分子而造成的發(fā)光現象，因此地球上每年發(fā)生極光的次數也間接反映了太陽(yáng)活動(dòng)的水平。利用這些珍貴的目視黑子記錄和全世界記錄到的極光頻數，可推測近2000年來(lái)的太陽(yáng)活動(dòng)變化。此外，通過(guò)測定古樹(shù)年輪中放射性同位素碳-14含量也可推測出近7500年來(lái)太陽(yáng)活動(dòng)的大致情況。這些研究表明，除了明顯的11年周期外，太陽(yáng)活動(dòng)似乎還存在平均長(cháng)度為80多年的周期和200年的雙世紀周期。同時(shí)，7500年來(lái)的太陽(yáng)活動(dòng)并非平穩變化，而是經(jīng)歷了尚看不出規律性的一系列極大期和極小期?，F在太陽(yáng)活動(dòng)正處在約從1800年開(kāi)始的“現代極大期”。而離此最近的是1460～1550年的“斯玻勒極小期”和1645～1715年的“蒙德極小期”，以及1110～1260年的“中世紀極大期”。這些太陽(yáng)活動(dòng)超長(cháng)期變化的情況大致得到古氣候資料的證實(shí)。

宏觀(guān)上穩定的太陽(yáng)為何會(huì )出現太陽(yáng)活動(dòng)現象一直是天文學(xué)重點(diǎn)研究的課題。一般認為，太陽(yáng)活動(dòng)是起源于太陽(yáng)內部的原有弱磁場(chǎng)與太陽(yáng)自轉相互作用的結果。太陽(yáng)的自轉赤道區較快，兩極區較慢，稱(chēng)為較差自轉。理論研究表明，正是這種較差自轉能夠把太陽(yáng)內部的微弱磁場(chǎng)拉伸放大，形成管狀的強磁場(chǎng)，稱(chēng)為磁流管。磁流管具有磁浮力，會(huì )逐漸向太陽(yáng)表面升浮。當這些磁流管升浮到太陽(yáng)表面時(shí)，與太陽(yáng)表面碰撞并拱出表面，在那里形成局部強磁場(chǎng)區，這就是太陽(yáng)黑子。而光斑、譜斑、日珥、耀斑和日冕物質(zhì)拋射等其他太陽(yáng)活動(dòng)現象，則是黑子區的強磁場(chǎng)與太陽(yáng)等離子體相互作用的結果。太陽(yáng)活動(dòng)具有11年左右的周期，也可用太陽(yáng)發(fā)電機理論予以解釋。