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1、太陽光從哪裡來?,第八組 4352208李佩樺 4352218柯惠瑄 4352228陳柔安 4352238蔡采嬑,94學年度第一學期地科報告,目錄大綱,一、太陽結構1.表面-太陽黑子、日珥、閃焰。2.大氣-光球層、色球層、日冕。 二、光1.可見光2.不可見光 三、影響-地球、人類。,太陽結構1-表面,太陽表面最容易觀察到的現象就是太陽黑子了。可以使用投影法或太陽濾鏡進行觀察。黑子常成群出現，隨太陽自轉移過日面，由黑子在日面上的運動，可以找出太陽的自轉週期。,太陽黑子Sunspot,數量變化以11.1年為一循環週期,太陽黑子,太陽黑子是光球層的現象，黑子區域的溫度比其他區域低，呈黑色。中央本影區
2、的溫度在絕對溫度4000度以上，半影則為5500度。黑子大小不一，最大者可達地球直徑的兩倍。,特色: 1.高緯度區沒有太陽黑子。 2.週期開始時，黑子從中緯區開始出現，但赤道附近也有黑子出現。 3.從最大期到最小期，黑子的分佈由中緯度區逐漸移向赤道。 4.黑子的分佈區域大致呈南北半球對稱分佈。 5.赤道地區幾乎沒有黑子。,日珥,Solar Prominences,日珥是一些游離化的氣體，受太陽黑子附近的扭曲弧形磁場牽引而突出日面邊緣的一種太陽活動，主要存在於日冕中，它的紅色是由氫的放射線所造成的，在日全食時，以肉眼可見於太陽盤面周圍的火紅色日珥。,有些日珥的下端與色球相連，甚至與針狀物難以區分
3、。從光譜分析中發現日珥的物質組成與色球相似，因此日珥應是由噴發出的色球層物質構成。,分類: 1.寧靜日珥2.活動日珥3.爆發日珥,閃焰 Solar flare,所謂的閃焰，是太陽色球中或者日冕底部最激烈的爆發事件，每次爆發均能在極短的時間內，自極小的體積中，釋放出極其巨大的能量。大部份的能量能在五至十分鐘之內就完全釋放，而閃焰本身通常可保持約一小時左右。,此種現象通常發生於複雜的大黑子群附近。根據以往人類觀測太陽的記錄，規模如此之大的磁爆僅發生過兩次，一次發生於1989年3月，那次造成了加拿大境內大規模的停電！而最大規模的太陽磁爆發生於1859年9月。,太陽的大氣層,光球層(photosphe
4、re),約500公里厚，溫度約5800 K。 仔細的觀測可看到尺度大小約為1500公里的米粒組織（granulation) ，此一結構是由對流所造成的。另外可明顯地看到太陽黑子(sunspots)。 光球物質相當不透明，做太陽觀測時，太陽盤面中央較亮而邊緣較暗的現象稱為臨邊昏暗(limb darkening) 。,米粒組織 (granulation),對流層裡有無數沸騰 翻滾的對流泡，泡中 間上昇的熱氣流升至 頂端(光球層的頂部) 將熱能散發後，成為 對流泡外側下沉的冷 氣流。 米粒的中央部份比四 周溫度約高300K， 故較為明亮。,臨邊昏暗 (limb darkening),光球層的透明度很
5、低，視線所能穿透的光球層有一定的厚度。 在盤中央地區視角垂直盤面，能看見溫度較高的光球層厎部；而近盤面邊緣，同樣的穿透深度只能看到溫度較低的光球層頂部，故有最上圖的臨邊昏暗現象。,色球層(chromosphere),色球層沒有明顯的上邊界，太陽的邊緣氣體 密度很低，使得此部份的發光強度，只有光 球的萬分之一。在日全蝕中，當月面恰好把 光球全部遮擋時，才能看到玫瑰色的色球層。針狀體(spicules)為射入太陽較高溫的外大氣層之冷噴流。,日冕(Corona),厚約太陽半徑的1.3倍，溫度約100萬K。 日全食中，當月面將色球遮掩後，可見到圍繞太陽四周有一片淡白色的暈，這就是日冕 。 日冕物質非常
6、稀薄，其密度約為地球表面大氣的十億分之一，比實驗室能達到的高真空還要低。 日冕的輻射包含許多來源，有日冕中自由電子對光球輻射的直接散射，還有日冕的發射線。,日冕(Corona),日冕的形狀極不規則，隨太陽活動的強弱逐年都有變化，而每次日食所見的日冕形狀也不相同。 日冕的形狀與分佈都和日冕中的磁場分佈有關。,上方為太陽的北極，而下方為南極。,冕流,極羽,日冕洞,太陽風(solar wind),高速的離子氣體(氫離子或稱質子、電子)被吹離太陽者被統稱為太陽風。 太陽風所造成的質量流失每年約有107 噸，但與太陽的總質量相較，仍微不足道。 地球有磁場與大氣的遮蔽，僅有少部份在地球的極區進入地球的粒子
7、與空氣分子相碰撞，使空氣分子游離並發出瑰麗的極光(northern lights = aurora borealis, southern lights = aurora australis) 。 地球磁場在太陽風的吹襲之下，形成了迎太陽風面被壓縮而背太陽風面被拉拽的磁層結構(magnetosphere) 。,北極光與南極光 (Aurora Borealis & Aurora Australis),利用人造衛星數據，所繪出的北極光分佈概圖。,極區的極光,地球的磁層(magnetosphere),由於電磁力 的作用，地 球的磁場在 太陽風中的 帶電高能粒 子的吹襲之 下，產生了 著名的磁層 結構。
8、,光,可見光與不可見光,可見光、紫外線、紅外線,我們所說的光是波長在3003000000埃之間的電磁波可見光的波長在38007700埃之間，有紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等色光,紫外線,紅外線,可見光區,不可見光區,不可見光區,溫度高 能量大 振動快 頻率大 波長短,溫度低 能量小 振動慢 頻率小 波長長,紅光波長最長(頻率小)紫光波長最長(頻率大)紅外線:波長長於紅光的不可見光，又稱熱射線紫外線:波長短於紫光的不可見光，又稱化學線,太陽造成的影響,太陽的光和熱與地球內部動力所引起的各種 現象之間相互作用，驅動著地球表層的演化 。當地球的大氣圈、河水圈形成之後，太陽 以太陽能為動力驅動著大氣和大
9、洋環流，形 成風、雲、雨、雪。河流出現並開始流入大 洋，山脈受到剝蝕，這一切都在塑造和改變 著地表的環境，影響著地球的生物圈，使地 球的氣候、生物以及地球化學迴圈趨於多樣化。,太陽黑子活動期間，太陽因能量增加而向太 空噴出大量帶電粒子，而形成的太陽風會以 每小時 300萬公里的速度向地球扑來，與地 球磁場發生撞擊產生地磁沖擊波，對無線電 通訊及供電設備造成一定程度的干擾。太陽 風對地球的負面影響總體不大，但太陽黑子 劇烈活動引起的太陽磁暴可能使心血管病人的病情加重。,太陽風的影響,物質的傷害：會縮短塑膠物品的使用壽命免疫系統：當皮膚的免疫細胞受到紫外線傷害時，就無法以吞噬作用去除入侵的病毒或細菌；所以紫外線對免疫系統的損害會增加人體受病原、微生物感染的可能。,紫外線的影響,皮膚的傷害：在紫外線的曝曬下肌膚將會漸漸產生黑色素；長期的曝曬更會使肌膚失去彈性，甚至可能導致黑色素瘤或皮膚癌的發生。眼睛的傷害：紫外線對眼睛的傷害大多發生於水晶體及眼部周圍，容易導致眼部周圍皮膚癌、視網膜的變質與退化，嚴重者可能造成水晶體透明度損害而導致失明。過度的紫外線曝曬，會導致眼球內水晶體蛋白質氧化變性，造成水晶體混濁而影響視力，形成白內障。,
