民族的脊梁——名臣良將

14.太陽風“吹”到地球上了！

　　少年朋友們，你們聽說過“太陽風”嗎？要想聽個究竟，還要從頭慢慢說來。

　　1966年，宇宙飛船探測到一個奇怪現象：在月球周圍發現磁場(月球本身是沒有磁場的)。科學家們得出結論，這個磁場可能就是掃過那裏的地球磁層的尾部。這條空前長的地球尾巴是太陽噴射出的強大粒子流——“太陽風”造成的奇觀。太陽風以每秒300至600公裏的速度“吹”向地球，這個速度是十二級台風風速的一萬多倍！幸好由於地球外圍磁場的屏蔽，太陽風才不能直接肆虐於人類。在地球朝向太陽的一邊，磁層頂被太陽風逼得較靠近地麵，而在地球背著太陽的那一邊，磁層則延伸到很遠很遠。我們的地球就拖著這條磁尾巴在太陽係中運行。相形之下，沒有磁場的月球就易於受到轟擊了，太陽風長驅直入，直搗月宮。最近發現從月球表土樣品中得到的鐵不生鏽，其原因就在於太陽風。這個問題已經通過模擬包括太陽風在內“月球環境”實驗而得到證實。

　　太陽風雖然不能直接到達地麵，但它卻通過太陽活動——磁層——高層大氣之間的耦合過程影響到地麵的天氣，使得地球氣候變化帶有某種周期趨勢。而這種周期變化對農業生產產生了顯著影響。如果我們能利用這種周期變化提前作出與農業生產有關的預測，那麽一定會對農業生產十分有益。

　　究竟是怎樣的周期變化過程呢？我們知道：像地球自轉一樣，太陽也是旋轉著的。一個太陽旋轉周是27天。空間探測結果表明，在太陽旋轉周中，太陽風形成的行星際磁場的極性常常連續幾天保持相同。持續某段時間之後，磁場的極性突然逆轉，這種反方向的極性也持續一段時間，然後再突然逆轉。這樣，整個太陽旋轉周就被分成幾個扇形，極性逆轉的分界稱為“扇形邊界”。在扇形邊界前後，太陽風的速度、密度和磁場強度都有明顯的躍變。當扇形邊界通過地球時，就引起一係列劇烈的地球物理現象，從而使地麵天氣“風雲突變”。

　　少年朋友們，你們在日常生活中，是否注意到天氣變化有一種五到七天的周期性？比如說，遇到一連好幾個星期天都下雨，想出去玩玩都不方便。這時，一定會有人埋怨：

　　“真倒黴！怎麽這麽恰巧，總趕上星期天就下雨呢！”其實，說巧，也不巧，天氣變化在一定的階段內確實存在七天周期，那末，上個星期天如果下雨，這個星期天再下雨，不就不奇怪了嗎？這其中的原因，就與太陽風有關。從宇宙飛船直接測量到的磁場扇形結構看，在通常情況下，一個太陽旋轉周有四個扇形。平均來說，大約七天即出現一次扇形邊界，相應的地麵天氣過程也就有七天左右的周期變化。在扇形邊界通過地球的前後，中高緯度的某些天氣係統得到加強，雷暴活動也達到最大，相應的地麵天氣狀況也要變化。當然，降雨、大風等重要天氣過程還與許多其他因素有關，況且太陽風傳給高層大氣的能量在整個地球接收的太陽能中占的比例畢竟有限，所以並不能主宰一切天氣過程，但有一點是對農業預測十分有用的，即就是在非季節交替時段內，特別是夏季天氣過程比較頻繁的時段，降水過程有明顯的七天周期。當一次降雨過程出現後，我們可以推測七天左右，還要出現類似的天氣，便於合理安排一周內的農事活動。

　　太陽活動對地球上氣候變化周期性影響不僅僅有“太陽風”，還有太陽“黑子”等。

　　“黑子”是太陽表麵大規模的劇烈活動所引起的巨大渦旋狀氣流。黑子區內溫度約四千多度，比太陽表麵溫度要低一千多度，所以相形見黑。黑子常成群結隊而行，飛快地跳著“圓舞”，旋轉速度每秒達一、兩千米，比十二級台風還快幾十倍。

　　1825年，德國藥劑師施瓦布(是個業餘天文愛好者)，

　　他從年輕時開始，堅持不懈地觀察太陽表麵，發現太陽黑子不斷地變化形狀和位置，老的黑子消亡了，新的黑子又形成了。他利用每一個晴朗的日子觀察太陽，記錄黑子數，整整43年沒有間斷，終於總結出太陽黑子數目的變化平均具有11.3年左右的周期。但這一重要發現，一直到1851年才得到科學界承認。

　　太陽黑子11年左右的周期變化對地球氣候產生了明顯影響。近年來，美國科學家係統地研究了美國西部草原幹旱發生的規律，發現每隔兩個11年周期就有一次幹旱發生。他們利用這一規律成功地預測了1976年的大旱。我國氣象學家在研究太陽黑子的周期變化與全球氣候變化的關係中發現，我國大範圍溫度轉折年份幾乎都是在11年周期的峰值年附近。而大範圍降水則有明顯的雙11年周期。

　　少年朋友們，太陽活動對地球氣候變化影響所形成的周期性，你記住了嗎？如果你感興趣，不妨找個筆記本，把與周期變化有關的氣候狀況記錄下來，最好還能配合電台的天氣形勢廣播作一個簡單的分析，尋找出適合當地的重要天氣過程發生的周期規律。然後，你就能利用這一周期規律對重要天氣氣候變化趨勢作出預測了。準確的中、長期預測能給農業生產帶來許多許多好處，讓我們大家都為祖國的農業發展做出貢獻。