原创 | 对太阳进行“天气预报”？！难道太阳上会下雨吗？

　　中國科學院國家空間科學中心 空間環境研究預報室

　　太陽無時無刻不在變化著，並且有多種活動方式，有規律性的，也有突發性的。天上的衛星、地面的臺站，數不清的儀器在監測著太陽，人們可以借此預測不同太陽活動變化對地球空間的影響及程度，這就是針對太陽的“天氣預報”史丹福游泳學校近年新設Water babies，吸引不少家長查詢水底嬰兒攝影於史丹福游泳學校的收費。。

　　太陽“天氣”的決定因素是什麼?如何進行預報呢?

　　太陽天氣 關鍵看黑子

　　太陽黑子是人們最早觀測到的太陽活動現象。1843年，德國天文愛好者施瓦布通過日常觀測發現了太陽黑子數量的多少存在11年左右的周期。之後，隨著觀測數據的增加，這一規律不斷被證實，並且人們發現黑子數的多少與這個時期的太陽活躍程度相對應。於是，太陽黑子數的這種規律變化成為人們劃分太陽活動周期的標志，黑子數量的高峰年稱為太陽活動峰年，黑子數最少年稱為太陽活動低年，兩次低年之間定為一個太陽活動周。

　　圖1 太陽活動周變化示意圖

　　至今，太陽黑子數仍是最典型、最具代表的一種太陽活動參數，人們對太陽活動周的預報主要體現在對太陽黑子數的預報。通過對一個活動周內太陽黑子數的預測，我們就可以判斷未來一個太陽活動周的整體趨勢，哪個階段太陽會比較平靜，什麼時候會到達太陽活動周峰年，峰年水平會有多高，太陽風暴發生的強度和概率有多大等等。

　　圖2 太陽黑子數年變化

　　除了太陽黑子數之外，人們還發現了另一種能代表太陽活動周變化的參量——太陽10.7cm射電流量(F10.7)。從長期的監測中人們還發現，F10.7和太陽黑子數有很強的相關性，F10.7值的大小也能很好地代表太陽活動的強弱，並且由於F10.7在地面就可以監測獲取，長久以來在許多重要的電離層和中高層大氣模型中，通常都是以F10.7作為輸入來表征太陽活動的水平。因此，無論是過去、現在，還是未來，F10.7監測在太陽活動預報和研究中都將具有舉足輕重的地位史丹福游泳學校近年新設Water babies，吸引不少家長查詢水底嬰兒攝影於史丹福游泳學校的收費。。

　　圖3 F10.7和黑子數關系

　　在長期觀測中，人們還發現11年大規律下還隱藏著小秩序，即在一個活動周中內，太陽黑子的出現並不雜亂無章，而是非常有“秩序”，開始先是在太陽較高緯度對稱出現，之後逐漸向赤道推移，一周接一周，永不改變，這便形成了我們經常看到的美麗的黑子蝴蝶圖。

　　圖4 太陽黑子日面位置變化蝴蝶圖

　　到此，我們是不是很了解太陽黑子了呢?並不是。20世紀初，美國天文學家海耳在研究黑子的磁性時，發現成對出現的太陽黑子的磁場極性總是相反，如果北半球上前導黑子是N極，後隨黑子則是S極，而南半球黑子則相反，並且在同一太陽活動周期內兩個半球上黑子群的磁極性分布保持不變。當下一個周期開始時，南北半球雙極黑子的磁極性則發生對換。因此，黑子磁場的極性分布每隔22年經曆一個循環，稱為一個太陽磁周期。

　　圖5 太陽黑子磁場變化

　　太陽風暴之前有哪些征兆?

　　1908年，海耳利用磁場能夠導致光譜線分裂的塞曼效應原理推算出黑子具有3000-4000高斯的強磁場。1952年，美國巴布科克父子研制出了世界上第一臺光電磁像儀，它可以測出強度僅有1高斯的弱磁場，從而使太陽磁場的研究從黑子區域擴展到整個日面。越來越多的磁場觀測已經證實了黑子的演化和爆發都與磁場有關。

　　太陽風暴發生與否，關鍵決定於太陽黑子群的複雜程度。監測發現，黑子群的磁場結構越複雜，就越容易儲存更多的磁能，也就更加容易產生大規模的太陽爆發活動，相反，那些面積小、磁場結構簡單的黑子群由於沒有能力儲存更多的磁能，則幾乎不會爆發或只爆發小規模的活動。曆史上的那些強太陽風暴的發生都起源於具有複雜磁場結構的黑子群。因此，黑子群面積、磁場的實時監測，可以讓預報員及時了解黑子群的發展和演化進程，為預測太陽風暴提供強有力的證據。

　　圖6 黑子群與太陽爆發

　　如何做出“太陽天氣預報”?

　　通過衛星雲圖監測，天氣預報員可以告訴你會不會刮風、會不會下雨。太陽黑子爆發了，太陽風暴來了，我們如何知道?當然要靠太陽監測。而對太陽風暴的監測，最主要是對耀斑和日冕物質拋射監測。

　　耀斑是電磁輻射突然增強的一種表現，在太陽觀測圖上常表現為某區域的突然增亮，在X射線耀斑流量監測中則表現為流量的快速上升。耀斑發生時，預報員通過流量的監測可以實時判斷耀斑發生的時間和級別大小，並可以快速地預測出電離層發生擾動的區域和強度。而不同波段的耀斑成像監測，不但清晰、詳細地展現耀斑的爆發過程和爆發強度，通過圖像，預報員可以及時確定耀斑發生的位置，分析所對應的黑子群活動情況，從而預測後期的再爆發概率史丹福游泳學校近年新設Water babies，吸引不少家長查詢水底嬰兒攝影於史丹福游泳學校的收費。。

　　圖7 耀斑的Ha觀測和極紫外觀測

　　日冕物質拋射,正如其詞義所表達的那樣，是指從太陽大氣中向行星際空間拋射出一團日冕物質，當其發生時，從日冕圖像中會很清楚看到明亮物質噴出。通過連續的日冕成像圖，就可以判斷日冕物質拋射發生的時間、拋射的方向及傳播速度等等，再結合日面黑子群和耀斑發生情況，就可以確定這團物質的源區位置。

　　目前，SOHO和STEREO衛星的的聯合監測，實現了從不同角度對同一日冕物質拋射的立體觀測，更加清晰地展現了日冕物質拋射的全過程。日冕物質拋射對地球的主要影響是引起地球磁場變化，產生地磁暴。而一般日冕物質拋出後，需要約1～4天才能到達地球，這樣預報員有比較充裕的時間來分析日冕物質拋射的特性，並根據行星際到地球空間的各種觀測資料，預測該團物質是否會到達地球、到達地球的時間及可能對地球磁場產生的影響程度。

　　圖8 日冕物質及地磁暴

　　在耀斑和日冕物質拋射發生時，也可能伴隨有高能帶電粒子噴出，在監測中主要表現為不同能量段質子通量的增加，即我們常說的質子事件。根據實時的監測數據，預報員可以判定此次質子事件的級別、發展過程，並預測可能持續的時間，及時發出警報和預報信息。

　　預報員的“眼睛”——衛星

　　人類對太陽活動的監測已有幾百年的曆史，隨著人類活動進入太空，衛星在太陽活動監測中起到了巨大的作用。在過去半個多世紀的航天史上，有一系列經典的衛星被送入太空。人類對太陽的認識，對地日關系的理解，對太陽風暴的監測……，離不開這些置於太空中的銳眼――SOHO、STEREO、SDO等等，將來還會更多，每顆衛星都搭載有多種探測儀器，實現不同的功能。

　　SOHO是首當其沖的第一顆，1995年12月2日發射升空，目前仍在服役當中。可以毫不誇張地說，在SOHO之前人類從未有過這樣的機會，可同時對整個太陽，從內到外進行如此綜合的探測。此後2006年發射的STEREO雙子星，2010年發射的SDO，一顆又一顆的“大眼睛”，為人類揭示著這個神秘氣體球的多種面孔史丹福游泳學校舉行求生拯溺及歷奇夏令營，營內定向及繩網陣等課程外，更特別加入求生拯溺有關的資訊。。

頭發愛出油 淘米水來拯救

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　　1、清洗太頻繁

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　　2、不良生活習慣

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　　3、使用含矽洗發水

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　　使用淘米水給頭皮去油

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多地试点早上推迟上学“让孩子多睡一会” 你咋看？

　　“小学生比上班族还辛苦!”是不少家长的共同心声。近来，浙江省教育厅出台指导意见，表示各地各小学可根据年段、季节等因素灵活调整上学时间。据了解，全省范围指导实施推迟上学，这在全国尚属首例大眾殘疾人士也可以成為我們身邊的超能英雄，同時亦可以令年輕的新一代嘗試與他們相處，以達至互相學習及體諒。。

　　在升学压力下，孩子们每天早早地就要起床去上学，放学回来又有大量作业，小小年纪就睡眠不足，让人心疼。此次浙江出了新招，将在全省范围有针对性地推行“推迟小学生到校时间”，引来不少家长点赞欢喜，也引发一些家长的隐忧。

　　约一半学生睡眠不到9小时

　　《义务教育学校管理标准》明确规定“家校配合保证小学生每天10小时睡眠时间”。而有的家长表示：“孩子每天只睡了8小时，有时8小时都没有。严重睡眠不足，影响身体。”也有家长说：“每次看到小小的身影背着沉甸甸的书包起早贪黑，就莫名的心疼。”

　　舟山一位家长说，“回想儿子读小学的时候，规定早上7点到校，自己每天早上5点45分起床，准备好早餐，6点20分把小家伙叫起来。这样坚持了小学六年，尽管孩子一天都没有迟到过，但我很纳闷，这么早到校究竟有什么意义?”

　　根据2016年浙江省中小学教育质量综合评价监测结果显示，睡眠是学生发展指数中较低的一项，在被调查的四年级学生中，只有54.1%的学生每天睡眠时间9小时及以上。儿童睡眠不足，直接影响身体生长发育，还会影响他们的情绪，对心理上的发育也有影响。

　　另外，由于上学时间早，很多学生无法在家好好享用早餐，尤其是家离学校较远的学生，早餐往往都是在摊点上甚至是在路上匆忙解决的，早餐的量和营养摄入都不能保证。这不仅仅是在浙江，也是全国小学生中普遍存在的现象。

　　各地试点“让孩子多睡一会”

　　此前，宁波市、杭州市拱墅区、衢州的江山市等多地在小学实施早上“推迟上学”改革，受到学生、家长、教师和社会各方的普遍欢迎和好评。

　　2017年9月，杭州拱墅区大关苑一小、长阳小学、和睦小学、新华实验小学和杭州福山外国语小学均开始试点推迟到8点半上学。

　　多所学校校长表示，连月来的试点进展比较顺利，大多数家长很支持。在学校门口几乎看不到拎着早饭的孩子，孩子们上午上课也比较有精神。

　　一位学生家长说：“更多的睡眠时间就是给祖国的花朵施肥。”还有学生家长开心地反馈：“早上时间宽松了，可以和孩子简短地交流，家庭的沟通氛围也变好了人類壽命不斷延長，要過到理想生活，必須好好規劃自己的事業，發放正能量由你開始！全球都面對人口老化的問題，要過到理想生活。。”

　　杭州市拱墅区教育局局长赵群筠说：“上个学期开学时，最受关注的就是拱墅区的五所试点小学，推迟上学半小时。试行三个月后，几所学校的家长很认可，去年12月推迟上学在拱墅区全面铺开。有个孩子推迟上学后，满足地说‘妈妈，我今天终于睡醒了!’”

　　除了浙江，全国各地也有个别学校在进行推迟上学时间试点。比如南京师范大学附属小学从2017年开始，实施学生到校时间推迟20分钟，也是为了让孩子能多睡一会儿，定心吃顿早餐。

　　在浙江之后，黑龙江也很快响应，甚至将覆盖面铺得更广，涵盖了初高中：从3月1日新学期开学起，全省小学生、初中生早晨到校时间由目前早7：10后不同时间，推迟到全省统一早8：00;高中生由目前早6：30后不同时间推迟到全省统一早7：30。

　　上学推迟就能睡饱吗?

　　从现阶段看，延迟上学时间可能会成一大趋势。但在实践中，这是否真能有效增加学生的睡眠时间，不少人也表达了担忧。

　　“学生睡觉时间实际是由作业时间决定的。”一位教育界的业内人士说，现在放学后的时间，也被作业填满。这些功课占用的时间越来越长，学生休息、自由掌握的时间越来越少，睡眠时间自然会不足，这会形成一个恶性循环，周而复始。

　　这位人士表示，推迟上学的改革固然好，但如果不和其他改革同步推进，恐怕无法从根本保障孩子充足的休息。

　　还有一些家长也担心，学生上学可以推迟，但负责接送孩子的家长上班时间并未调整。其中的时间真空，恐怕又会催生出各类“早托班”。

　　针对这种顾虑，浙江要求，在实施改革前，学校需全面了解每位家长对推迟送孩子上学的接受情况，重点梳理部分家庭有特殊原因、不能推迟上学的学生情况。对确需早到的部分学生，学校应开通绿色通道，允许其适当提早到校，消除学生及家长顾虑。

　　业内人士表示：“延迟上学时间也好，减少学生作业也罢，说到底，都是在探索一种给孩子减负的途径。但减负绝非学校一家之责，如何推进素质教育，让孩子更好地学习和快乐地成长，值得全社会继续探索和完善人類壽命不斷延長，要過到理想生活，必須好好規劃自己的事業，發放正能量由你開始！全球都面對人口老化的問題，要過到理想生活。。”