太阳活动对地球的影响
-生物教学反思
2023年2月16日发(作者：中国海洋大学校历)【考点整理】⾼中地理太阳活动对地球的影响⼤盘点
只分享最有⽤的知识
太阳活动是太阳⼤⽓层⾥⼀切活动现象的总称。由太阳⼤⽓中的电磁过程引起。时烈时弱，平均以11、22年为周期。处
于活动剧烈期的太阳(称为“扰动太阳”)辐射出⼤量紫外线、x射线、粒⼦流和强射电波，因⽽往往引起地球上极光、磁暴
和电离层扰动等现象。
太阳是浩瀚宇宙中⼀颗普通的恒星，对于⼈类来说，却是最重要的⼀颗恒星，太阳的⼀举⼀动都和万物⽣存息息相关。
1、太阳活动的主要类型
从整体看，太阳处于稳定状态，但是从局部看，太阳⼤⽓经常发⽣着变化，⽽且会以每11年左右为周期释放巨⼤的能
量，这就是太阳活动。太阳活动的主要类型有：
（1）太阳⿊⼦
太阳⿊⼦在光球上经常出没，⽽且通常成群出现暗⿊⾊斑点。实际上⿊⼦并不⿊，只是这些斑点凹进太阳表⾯，有的可
达100千⽶，其温度⽐光球表⾯温度⼤约低了1500度左右，由于明亮光球的衬托，就显得暗淡些，故名“⿊⼦”。
⿊⼦是太阳表⾯最活跃的地⽅，它是沿着太阳的⾃转⽅向⽽运动着的旋涡。⾄于⿊⼦⾥⾯的物质，其运动速度极快，每
秒可达1000⽶~2000⽶，远⽐地球上12级台风快得多。所以⼜可以说⿊⼦就是太阳表⾯的“风暴”，这“风暴”的范围有⼤
有⼩，⼤的可装下10多个地球，⼩的直径只有2000千⽶~3000千⽶。“风暴”的寿命有长有短，长者寿命可达数⽉，极个
别的可超过1年，⽽短的仅有⼏天或⼏个⼩时。
⿊⼦极少单个出现，通常是成双成对，或是⼀群⼀群地出现。在1个⿊⼦周期（平均为11年）内⼤约可以观察到1500个
⿊⼦群。在⿊⼦群中也往往有两个主要的成对⿊⼦。
太阳⿊⼦的多少与⼤⼩，随着时间的变化具有⼀定的周期性。根据长期的观察记录可知，这个周期是11.3年~11.4年。
这⼀消长规律，天⽂学称为“太阳活动周”。从1755年算起，当前正值第23个活动周期。
（2）太阳耀斑
太阳耀斑是在太阳⾊球层上局部地区突然出现、并迅速增⼤的亮斑，也叫“⾊球爆发”。耀斑是太阳上最强烈、最复杂、
对⼈类影响最⼤的活动现象。
耀斑可以在极短的时间内释放出巨⼤的能量并产⽣多样的辐射。通常耀斑持续时间只有⼏分钟⾄1⼩时。据观察，⼀个
耀斑爆发时，温度可达⼏百万摄⽒度，其释放出来的能量，可达1022J~1023J，相当于100亿个百万吨级氢弹爆炸时产
⽣的威⼒，⼏乎与地球上全部矿物燃料所能产⽣的能量相当。其能量释放主要以辐射⽅式进⾏，其中的⼀部分可以到达
地球。
研究发现，⼏乎所有的耀斑都发⽣在⿊⼦附近，且多出现在强磁场区，因此认为耀斑是磁场不稳定的产物，其巨⼤能量
可能来⾃⿊⼦磁场。研究还发现耀斑与⿊⼦伴随发⽣，常随⿊⼦群的增多⽽增多，其周期亦为11年。
（3）太阳风
在太阳⼤⽓的最外层——⽇冕层，其温度可⾼达100万摄⽒度。在这样⾼的温度下，其中的质⼦和电⼦会由于⽇冕膨胀
⽽向外运动，从⽽产⽣⾼能带电粒⼦流，运动速度每秒可⾼达900千⽶以上。这样⾼速的带电粒⼦流，会有⼀部分冲脱
太阳的引⼒，像阵阵狂风不断“吹”向⾏星际空间，⽽被称为“太阳风”。太阳通过这⼀形式，平均每⼩时要把3000吨左右
的物质抛向宇宙中。太阳风“吹”到地球⼀般要五六天时间。
太阳活动对地球的影响⼀
1、晨昏线的概念
由于地球是⼀个不发光、不透明的球体，所以同⼀时间⾥，太阳只能照亮地球的⼀半。向着太阳的半球是⽩天(昼半
由于地球是⼀个不发光、不透明的球体，所以同⼀时间⾥，太阳只能照亮地球的⼀半。向着太阳的半球是⽩天(昼半
球)，背着太阳的半球是⿊夜(夜半球)。昼半球和夜半球的分界线(圈)叫晨昏线(圈)。它是由晨线和昏线组成。
2、晨昏线的判读在⽇照图上，晨线和昏线的判断⽅法
⼀是根据地球⾃转⽅向判断：顺着地球⾃转⽅向，由昼半球过渡到夜半球的分界线是昏线，由夜半球过渡到昼半球的分
界线是晨线。
⼆是根据昼夜半球判断：位于昼半球西部边缘与夜半球的分界线为晨线，位于昼半球东部边缘与夜半球的分界线为昏
线。⾚道上地⽅时为6时的是晨线，18时是昏线。
3、晨昏线的特点
(1)如果把地球看作⼀个正球体，同时不考虑⼤⽓对太阳光线的散射作⽤，那么，地球上昼半球与夜半球的⾯积应相等，
即晨昏圈是⼀个过球⼼的⼤圆，且平分地球。
(2)晨昏线平⾯与太阳光垂直。晨昏线上的各点太阳⾼度为0，昼半球上的各点太阳⾼度⼤于0，夜半球上的各点太阳⾼
度⼩于0。
(3)晨昏线永远平分⾚道。
(4)晨昏线只有在春、秋分时才与经线圈重合。
(5)晨昏线在夏⾄、冬⾄时与极圈相切。
(6)晨昏线⾃东向西移动15°/⼩时，与地球⾃转⽅向相反。
4、晨昏线的移动
⼀般地，如果地轴的倾斜⽅向不变，晨昏线在如图1～3范围内移动。1、2、3分别表⽰冬⾄、春秋分、夏⾄⽇时晨昏线
的位置。即3⽉21⽇与9⽉23⽇晨昏线与经线圈重合，导致全球昼夜平分;6⽉22⽇摆动幅度最⼤，导致北半球昼最长，
南半球夜最长;12⽉22⽇摆动幅度也最⼤，导致南半球昼最长，北半球夜最长。
太阳活动对地球的影响⼆
1、提供能量
(1)太阳的主要成分：氢和氦。
(3)纬度差异热量差异：纬度低，太阳辐射强，⽣物量多;反之。
2、太阳活动
(1)太阳⼤⽓层从外到内分为：⽇冕(最外层)、⾊球、光球(太阳表⾯、最亮)。
(2)太阳活动的主要标志：太阳⿊⼦(周期11年)。耀斑也是重要标志，它是太阳活动最强烈的显⽰。
(3)太阳风在⽇冕层;太阳风暴发⽣于太阳表⾯。
3、太阳活动的三⼤影响
(1)太阳电磁波扰动电离层影响⽆线电短波通讯
(2)带电粒⼦流扰动地球电磁场产⽣磁暴
(3)带电粒⼦流进⼊⼤⽓层产⽣极光。
(3)带电粒⼦流进⼊⼤⽓层产⽣极光。
太阳活动对地球的影响三
2、太阳活动对地球的影响
（1）对地球⽓候的影响
太阳活动使太阳的⾼能辐射（紫外线和X射线波段）的辐射量产⽣⼤幅度的涨落，由太阳发出的带电粒⼦流也有极⼤的
变化。⾼层⼤⽓物理状态的变化，会逐层向下传递，其结果⼜会影响到地球表⾯附近的⽓候变化，⽽且会对某些地区的
⽓压和⼤⽓环流造成影响，从⽽导致许多地区的⽓候异常。科学家们认为⽓候变化也有11年和22年的周期性。这些周期
性，是由于太阳⿊⼦的活动周期引起的。⼀般说来，降⽔量的年际变化与太阳⿊⼦相对数的年变化有相关性，两者的变
化周期均为11年；当⿊⼦增多时，地⾯温度会偏低，反之偏⾼。科学家发现，我国⼤范围⽓温转变年份⼏乎都和11年周
期的太阳活动极⼤年相吻合，还发现当耀斑出现后1个⽉，地⾯⽓温平均可升⾼1℃。谭⽼师地理⼯作室综合整理
（2）对地球电离层的影响
太阳短波辐射的强烈照射，使地球⼤⽓的上层形成电离层，其具有短波⽆线电通讯的功能。当太阳上出现⼤耀斑时，太
阳的紫外线辐射总量可增加1⾄2倍，X射线流量甚⾄可增加数百倍，会猛烈地冲击地球⼤⽓中的电离层，引起电离层扰
动（⼜叫电离层暴），使电离层的结构发⽣急剧变化，有时甚⾄被冲散，从⽽丧失掉反射⽆线电波的功能。此时在电离
层传播的短波⽆线电信号会被部分或全部吸收，从⽽使信号发⽣延迟、闪烁等，甚⾄中断。
（3）对地球磁场的影响
地球本⾝是个巨⼤的磁体，在⼀般情况下，磁场的分布是⽐较稳定的。随着太阳上⼤耀斑的出现，⼤量的⾼能带电粒⼦
流闯⼊地球磁场后会因磁场作⽤发⽣运动⽅向的偏离，同时它们也会反作⽤于地球磁场，使地球磁场发⽣剧烈扰动，产
⽣“磁暴”现象，使磁针剧烈颤动，不能正确指⽰⽅向，谭⽼师地理⼯作室综合整理造成地球磁性仪器设备失灵，飞机、
船只会因此迷航，甚⾄失事。磁暴发⽣时，带电离⼦在地球磁场中运动可能产⽣强⼤的感应电流，进⽽影响⾼纬度地区
的供电设备、输油管道和电话系统。如1989年3⽉太阳耀斑导致的磁暴，使加拿⼤魁北克省供电⽹断电9⼩时，损失10
亿美元。
（4）对宇宙探测和宇航事业的影响
耀斑爆发抛射出的⾼能带电粒⼦会直接损害在地球⼤⽓层之外运动的卫星、轨道空间站等宇航探测设施。辐射会对卫星
的材料、元器件、太阳能电池造成辐射损伤，同时会使卫星运⾏程序发⽣混乱，产⽣虚假指令；另外，会使卫星表⾯及
内部带有很⾼的静电，静电放电会损坏器材或材料。如1998年5⽉的⼀起⾼能电⼦增强事件，使美国⼀颗通讯卫星和德
国的⼀颗科学卫星失效，多颗卫星失常。
太阳风暴会危及在星际空间飞⾏中的宇航员的安全。由于远离地球，没有⼤⽓层的保护，太阳发出的穿透⼒极强的⾼能
带电粒⼦流会直接损害宇航员的健康，甚⾄会危及⽣命安全。
（5）对农业、林业⽣产的影响
太阳活动和农业⽣产的关系也相当密切。据国外研究表明，太阳活动每11年周期对⾬量影响的变幅平均为25%，对某些
地区⽓温影响的变幅平均为1℃，对农作物⽣长期的影响变幅为58天。⼈们在分析了世界⼩麦⽣产的统计情况后发现，
⼩麦产量随太阳活动⽽升落，平均变幅为10%。
太阳活动也直接影响到树⽊的⽣长。树⽊⽣长年轮的变化有明显的11年周期。如我国台湾省丝柏树的增长有22年及11
年周期，美国西部⼲旱地区的古⽼树种——具芒松的年轮反映出，在⿊⼦多的年份长得厚，反之则薄。
（6）对⼈类健康的影响
20世纪70年代以来，科学家就开始了对太阳活动与⼈类健康相关问题的研究。统计发现，太阳活动期间，⼈体的免疫⼒
可能有所下降，有些⼼⾎管病⼈对太阳⿊⼦剧烈活动引起的电离层扰动可能⽐较敏感。但是专家指出，太阳活动对⼈类
健康的影响微乎其微，因为任何⼀次太阳风暴所挟带的数量惊⼈的X射线、等离⼦电荷和巨⼤磁场，在穿越上亿千⽶空
间路程时，⼤多消失在漫漫旅程中，⽽到达地球的⼀部分，⼜被厚厚的⼤⽓层挡在门外，能够穿透⼤⽓层并对⼈类产⽣
影响的仅是极少数，因⽽对其影响不必畏惧。但是，太阳活动所带来的太阳电磁辐射的增强，对⼈体健康将产⽣不良影
响，因此⼈们仍应加强防护，切不可掉以轻⼼。
响，因此⼈们仍应加强防护，切不可掉以轻⼼。
【推荐阅读】
【地理视野】太阳系⾏星究竟是怎么运⾏的？
【深度探究】⾼中地理太阳⾼度专题复习，你需要的知识点都给你整理好了！
【专题设计】太阳⾼度⾓和正午太阳⾼度⾓的另类解读
注：本⽂由谭⽼师地理⼯作室综合⾃⽹络，如有侵权，请联系删除，点击阅读原⽂，搜索更多⽂章，欢迎分享，推荐收
藏，每天在看，请你点赞！