民族的脊梁——名臣良将

14.太阳风“吹”到地球上了！

　　少年朋友们，你们听说过“太阳风”吗？要想听个究竟，还要从头慢慢说来。

　　1966年，宇宙飞船探测到一个奇怪现象：在月球周围发现磁场(月球本身是没有磁场的)。科学家们得出结论，这个磁场可能就是扫过那里的地球磁层的尾部。这条空前长的地球尾巴是太阳喷射出的强大粒子流——“太阳风”造成的奇观。太阳风以每秒300至600公里的速度“吹”向地球，这个速度是十二级台风风速的一万多倍！幸好由于地球外围磁场的屏蔽，太阳风才不能直接肆虐于人类。在地球朝向太阳的一边，磁层顶被太阳风逼得较靠近地面，而在地球背着太阳的那一边，磁层则延伸到很远很远。我们的地球就拖着这条磁尾巴在太阳系中运行。相形之下，没有磁场的月球就易于受到轰击了，太阳风长驱直入，直捣月宫。最近发现从月球表土样品中得到的铁不生锈，其原因就在于太阳风。这个问题已经通过模拟包括太阳风在内“月球环境”实验而得到证实。

　　太阳风虽然不能直接到达地面，但它却通过太阳活动——磁层——高层大气之间的耦合过程影响到地面的天气，使得地球气候变化带有某种周期趋势。而这种周期变化对农业生产产生了显著影响。如果我们能利用这种周期变化提前作出与农业生产有关的预测，那么一定会对农业生产十分有益。

　　究竟是怎样的周期变化过程呢？我们知道：像地球自转一样，太阳也是旋转着的。一个太阳旋转周是27天。空间探测结果表明，在太阳旋转周中，太阳风形成的行星际磁场的极性常常连续几天保持相同。持续某段时间之后，磁场的极性突然逆转，这种反方向的极性也持续一段时间，然后再突然逆转。这样，整个太阳旋转周就被分成几个扇形，极性逆转的分界称为“扇形边界”。在扇形边界前后，太阳风的速度、密度和磁场强度都有明显的跃变。当扇形边界通过地球时，就引起一系列剧烈的地球物理现象，从而使地面天气“风云突变”。

　　少年朋友们，你们在日常生活中，是否注意到天气变化有一种五到七天的周期性？比如说，遇到一连好几个星期天都下雨，想出去玩玩都不方便。这时，一定会有人埋怨：

　　“真倒霉！怎么这么恰巧，总赶上星期天就下雨呢！”其实，说巧，也不巧，天气变化在一定的阶段内确实存在七天周期，那末，上个星期天如果下雨，这个星期天再下雨，不就不奇怪了吗？这其中的原因，就与太阳风有关。从宇宙飞船直接测量到的磁场扇形结构看，在通常情况下，一个太阳旋转周有四个扇形。平均来说，大约七天即出现一次扇形边界，相应的地面天气过程也就有七天左右的周期变化。在扇形边界通过地球的前后，中高纬度的某些天气系统得到加强，雷暴活动也达到最大，相应的地面天气状况也要变化。当然，降雨、大风等重要天气过程还与许多其他因素有关，况且太阳风传给高层大气的能量在整个地球接收的太阳能中占的比例毕竟有限，所以并不能主宰一切天气过程，但有一点是对农业预测十分有用的，即就是在非季节交替时段内，特别是夏季天气过程比较频繁的时段，降水过程有明显的七天周期。当一次降雨过程出现后，我们可以推测七天左右，还要出现类似的天气，便于合理安排一周内的农事活动。

　　太阳活动对地球上气候变化周期性影响不仅仅有“太阳风”，还有太阳“黑子”等。

　　“黑子”是太阳表面大规模的剧烈活动所引起的巨大涡旋状气流。黑子区内温度约四千多度，比太阳表面温度要低一千多度，所以相形见黑。黑子常成群结队而行，飞快地跳着“圆舞”，旋转速度每秒达一、两千米，比十二级台风还快几十倍。

　　1825年，德国药剂师施瓦布(是个业余天文爱好者)，

　　他从年轻时开始，坚持不懈地观察太阳表面，发现太阳黑子不断地变化形状和位置，老的黑子消亡了，新的黑子又形成了。他利用每一个晴朗的日子观察太阳，记录黑子数，整整43年没有间断，终于总结出太阳黑子数目的变化平均具有11.3年左右的周期。但这一重要发现，一直到1851年才得到科学界承认。

　　太阳黑子11年左右的周期变化对地球气候产生了明显影响。近年来，美国科学家系统地研究了美国西部草原干旱发生的规律，发现每隔两个11年周期就有一次干旱发生。他们利用这一规律成功地预测了1976年的大旱。我国气象学家在研究太阳黑子的周期变化与全球气候变化的关系中发现，我国大范围温度转折年份几乎都是在11年周期的峰值年附近。而大范围降水则有明显的双11年周期。

　　少年朋友们，太阳活动对地球气候变化影响所形成的周期性，你记住了吗？如果你感兴趣，不妨找个笔记本，把与周期变化有关的气候状况记录下来，最好还能配合电台的天气形势广播作一个简单的分析，寻找出适合当地的重要天气过程发生的周期规律。然后，你就能利用这一周期规律对重要天气气候变化趋势作出预测了。准确的中、长期预测能给农业生产带来许多许多好处，让我们大家都为祖国的农业发展做出贡献。