太阳活动主要是太阳风、太阳耀斑、太阳黑子、日冕物质抛射(CME),其中耀斑和CME是目前在太阳系中最大的“爆炸”,对地球的影响也最大。一般来讲,耀斑和CME等太阳活动,基本上都与太阳黑子有关,因此通常用太阳黑子数目的多少作为太阳活动强弱的标志。黑子数的周期性变化就叫做黑子周期(SunspotCycle),约11年(小周期)。
太阳黑子图片 1750-2010年的月均太阳黑子数(MonthlyAveragedSunspotNumbers)图(来源:NASA)[01]显示了太阳活动的11年小周期(黑子周期)。黑子数最多的一次是1958年(S19)某月,超过250个,但地球未受到特别的影响。影响最大的一次是1859年(S10)9月,爆发了2个超级太阳耀斑,造成了历史上最大的磁暴——卡林顿事件(CarringtonEvent),使全球电报系统失控,但该月黑子数仅100个左右。可见,对地球的重大影响并不取决于黑子数,关键因素是:有无巨大太阳耀斑的发生。 2007年本应是太阳活动谷(Solarminimum)的结束时间,但2008-2009年太阳活动依然处于低谷,创造了太空时代的记录:低黑子数、弱太阳风、低太阳辐射,超过2年没有明显的太阳耀斑。使得对第24个太阳周期(Cycle24)的预测也被迫延后,太阳活动峰(Solarmaximum)预计2013年到来[02]。
太阳磁场遍及太阳系,因此又被称为星际磁场(InterplanetaryMagneticField,IMF)。IMF延伸至星际空间时,呈现一个波浪状结构,这种波动被称为磁波。IMF是一个弱场,在地球附近的磁场强度在1-37nT范围内变化,平均值约6nT[03]。太阳磁场有个逆转周期(SolarMagneticReversalCycle),也叫黑尔周期(HaleCycle),约22年(大周期),逆转时太阳黑子的极性也跟着做相应反转。
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