太阳风暴对地球(qiu)影响有多大?
林 泉
一些科(ke)学家预测2012年地(di)球将遭遇(yu)强(qiang)太阳(yang)风暴(bao)袭(xi)击(ji),届(jie)时将给(ji)地(di)球带(dai)(dai)来“多米诺骨(gu)牌式”的影响(xiang),其影响(xiang)力将渗透(tou)到现代社会的方方面面。人(ren)们不禁会问,这次太阳(yang)风暴(bao)是否真的会到来?它究竟会给(ji)人(ren)类带(dai)(dai)来什(shen)么影响(xiang)?
太阳(yang)风(feng)暴(bao)是指太阳(yang)在黑子(zi)(zi)活动(dong)高峰阶段产生的(de)剧烈爆发活动(dong)。它爆发时释放大量带电粒子(zi)(zi)所(suo)形(xing)成(cheng)的(de)高速(su)粒子(zi)(zi)流,严重影响地球的(de)空间环境,破坏臭氧层,干扰无(wu)线通信,对人体健康(kang)也有(you)一定(ding)的(de)危害(hai)。
空间天气(qi)和人(ren)类关系密切,太阳(yang)(yang)风(feng)(feng)暴可(ke)能对高(gao)(gao)度(du)信息化的(de)(de)人(ren)类社会以灾(zai)难性打击。首当(dang)其冲的(de)(de)受害(hai)者(zhe)是人(ren)造卫(wei)星(xing)(xing)。2000年7月14日(ri),日(ri)本的(de)(de)“宇(yu)宙(zhou)学(xue)和天体物理高(gao)(gao)新卫(wei)星(xing)(xing)”(ASCA)在太阳(yang)(yang)风(feng)(feng)暴中失去能源,姿态失控(kong),几个月后便坠入了(le)大(da)气(qi)层。在几个小时(shi)内,太阳(yang)(yang)风(feng)(feng)暴就能使人(ren)造卫(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)寿命缩短大(da)约两年。因为(wei)带电粒子会侵蚀卫(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)太阳(yang)(yang)能电池板(ban),同(tong)时(shi)它(ta)还会在电路中引发错(cuo)误的(de)(de)指(zhi)令(ling),或者(zhe)造成放电等卫(wei)星(xing)(xing)故障。此外,太阳(yang)(yang)风(feng)(feng)暴能量(liang)的(de)(de)注入会使得地球(qiu)大(da)气(qi)层膨胀,增加(jia)了(le)低轨卫(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)大(da)气(qi)阻(zu)尼,让它(ta)们提早(zao)坠落。
接下来(lai)毁(hui)坏的(de)(de)(de)是(shi)供电(dian)(dian)(dian)(dian)系统。1989年(nian)3月13日,加拿大魁北克(ke)省(sheng)有600万人(ren)在(zai)(zai)没有电(dian)(dian)(dian)(dian)力的(de)(de)(de)情况下度过了9个小时(shi),因为太阳风(feng)暴(bao)毁(hui)坏了电(dian)(dian)(dian)(dian)网(wang)(wang)中(zhong)的(de)(de)(de)变压(ya)(ya)(ya)器(qi)。原来(lai),随太阳风(feng)暴(bao)爆发时(shi)侵入的(de)(de)(de)等离子体,会造(zao)成(cheng)地球磁(ci)(ci)场的(de)(de)(de)快速变化,变化的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)场在(zai)(zai)电(dian)(dian)(dian)(dian)网(wang)(wang)中(zhong)诱导产生(sheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)流。但是(shi)电(dian)(dian)(dian)(dian)网(wang)(wang)的(de)(de)(de)设计无法(fa)应付(fu)这(zhei)些直(zhi)流电(dian)(dian)(dian)(dian),于是(shi)最大的(de)(de)(de)危险就会出现在(zai)(zai)电(dian)(dian)(dian)(dian)网(wang)(wang)中(zhong)造(zao)价高(gao)昂且难于更换的(de)(de)(de)变压(ya)(ya)(ya)器(qi)上(shang)。不断(duan)上(shang)升的(de)(de)(de)直(zhi)流电(dian)(dian)(dian)(dian)会产生(sheng)强磁(ci)(ci)场,它(ta)会使得不堪重负的(de)(de)(de)变压(ya)(ya)(ya)器(qi)磁(ci)(ci)核饱和,其结(jie)果就是(shi)变压(ya)(ya)(ya)器(qi)的(de)(de)(de)铜线(xian)升温熔化。
太(tai)阳风暴还(hai)会(hui)影(ying)响GPS的(de)(de)(de)无(wu)线电信号(hao)。它不仅会(hui)干(gan)扰(rao)传播(bo)信号(hao)的(de)(de)(de)电离层,还(hai)会(hui)产生额外的(de)(de)(de)噪音信号(hao)。在(zai)2003年万圣(sheng)节(jie)的(de)(de)(de)太(tai)阳风暴中,除了民航客机(ji)的(de)(de)(de)导航系(xi)统受到影(ying)响,太(tai)阳风暴中的(de)(de)(de)高能粒子还(hai)干(gan)扰(rao)了飞(fei)机(ji)的(de)(de)(de)无(wu)线电通讯(xun)。特(te)别是(shi)对(dui)于(yu)高纬度地区的(de)(de)(de)航线,由于(yu)地球磁场的(de)(de)(de)保(bao)护作用较弱,太(tai)阳风暴甚至会(hui)使得航班改变(bian)航线达数天之久(jiu)。
太(tai)阳每隔11年就(jiu)会(hui)进入一(yi)次活动(dong)高峰年,会(hui)向外(wai)面抛出很多物(wu)质(zhi),就(jiu)像“打(da)喷嚏(ti)”一(yi)样,这让离它(ta)1.5亿(yi)万千米的(de)地球也(ye)“感冒”。其实太(tai)阳风(feng)暴(bao)对人(ren)类(lei)的(de)影(ying)响一(yi)直存在,只是近年来(lai)随着科学(xue)技(ji)术的(de)发展,人(ren)类(lei)建立的(de)高科技(ji)系(xi)统(tong)(tong)(tong)规模(mo)越来(lai)越大,对这些(xie)系(xi)统(tong)(tong)(tong)的(de)依赖程度(du)越来(lai)越高。而这些(xie)系(xi)统(tong)(tong)(tong)对周围环境(jing)的(de)变化(hua)也(ye)越来(lai)越敏(min)感,因而技(ji)术系(xi)统(tong)(tong)(tong)的(de)灾害事件(jian)对人(ren)类(lei)社会(hui)影(ying)响的(de)程度(du)也(ye)就(jiu)越来(lai)越大。目前来(lai)看,对于太(tai)阳爆发活动(dong)敏(min)感的(de)高技(ji)术系(xi)统(tong)(tong)(tong)主(zhu)要有:航天(tian)、通(tong)信、导航、电网、输(shu)油管道(dao)等系(xi)统(tong)(tong)(tong)。
但(dan)是太(tai)(tai)(tai)阳(yang)风(feng)暴(bao)(bao)对地球(qiu)的(de)影(ying)响并非(fei)那(nei)么(me)“耸(song)人(ren)听闻(wen)”。太(tai)(tai)(tai)阳(yang)风(feng)暴(bao)(bao)的(de)影(ying)响主要集(ji)中在外(wai)太(tai)(tai)(tai)空(kong),而由(you)于(yu)地球(qiu)磁(ci)场(chang)(chang)和大气(qi)层的(de)阻(zu)挡效应,生(sheng)活在地球(qiu)上(shang)并不会(hui)因此受到过于(yu)明显(xian)的(de)干扰(rao)。专家们表(biao)示,当太(tai)(tai)(tai)阳(yang)风(feng)暴(bao)(bao)活动(dong)活跃时,黑子不断(duan)燃烧、爆(bao)炸,期间(jian)释放(fang)的(de)大量(liang)紫外(wai)线(xian)(xian)会(hui)使地球(qiu)上(shang)空(kong)的(de)电(dian)(dian)离(li)层浓度突然增(zeng)加,吸收掉短波的(de)能量(liang),从而造成对短波无线(xian)(xian)电(dian)(dian)信(xin)(xin)号的(de)干扰(rao)。但(dan)日(ri)常生(sheng)活中人(ren)们使用的(de)手(shou)机,包括部分无线(xian)(xian)电(dian)(dian)都(dou)不通(tong)(tong)过电(dian)(dian)离(li)层传(chuan)播信(xin)(xin)号,因此一般的(de)太(tai)(tai)(tai)阳(yang)风(feng)暴(bao)(bao)对地球(qiu)表(biao)面的(de)通(tong)(tong)信(xin)(xin)影(ying)响不会(hui)太(tai)(tai)(tai)大。理论(lun)上(shang),一般的(de)太(tai)(tai)(tai)阳(yang)风(feng)暴(bao)(bao)强(qiang)度还不至(zhi)于(yu)冲破地球(qiu)大气(qi)和磁(ci)场(chang)(chang)的(de)保护,对地球(qiu)上(shang)的(de)现存物种构成致命威胁(xie)。
(节选自《百科知识》2010年第(di)8期(qi))
22.文章(zhang)以“太阳风暴对地球影响有多大?”为(wei)题(ti),有什(shen)么作(zuo)用(yong)?(2分)
23.阅读全文,概括(kuo)太阳(yang)风暴可能对高度信息化的(de)现代社会造成怎(zen)样的(de)灾难性打(da)击?(3分)
24.从文章内(nei)容(rong)看(kan),作者认为太阳(yang)风暴对人类的影响是否(fou)会逐渐加大?为什(shen)么?(3分)
25.文(wen)中以“打(da)喷嚏”“感冒”来说明(ming)太阳风暴(bao)对(dui)地球的(de)影响,这样写(xie)有(you)什么表达效果(guo)?(2分)
26.把握文中(zhong)有关信息,用(yong)“√”“×”判别下列(lie)说法的正误(wu)。(3分)
(1)太阳风(feng)暴爆发时释放的(de)大量带电粒子会侵(qin)蚀卫星的(de)太阳能电池板(ban),从而造成卫星故障。( )
(2)太阳风暴会在电(dian)(dian)网中诱导产(chan)生(sheng)电(dian)(dian)流,而不(bu)断(duan)上升的(de)直(zhi)流电(dian)(dian)产(chan)生(sheng)的(de)强(qiang)磁(ci)场,会使得不(bu)
堪重负(fu)的变压器(qi)磁核饱和,铜线熔(rong)化,最后(hou)完(wan)全被毁坏(huai)。 ( )
(3)太阳(yang)风(feng)暴(bao)对地(di)球的(de)影响并非那么“耸人(ren)听闻”。理论(lun)上,太阳(yang)风(feng)暴(bao)对地(di)球上的(de)现存物(wu)种
不会构成致命威胁。
参考答案: ( )
22.引起(qi)读者思考(kao),提高阅读兴趣,导(dao)入说明(ming)内容。(2分)
23.损害人造卫星(1分);毁坏…查看完整答案(在第九页)…象(xiang)地说明了太阳风暴对(dui)地球的影响,使人易于理解(jie)(1分)。
26.(1)√(1分) (2)×(1分) (3)×(1分)