太陽黑子活動與大理紫外線強度的關系研究

孫燕英，李忠木

（大理學院工程學院，云南大理 671003）

太陽的活動及其周期性變化會直接影響人類生存的環境。太陽上的劇烈活動，有可能導致地球上很多的災難。太陽黑子是這一變化規律的標記，“日出黃，有黑氣（即黑子）大如錢，居日中央”則是確切無疑的黑子記錄〔1〕。當黑子數增加時，太陽活動也增強。太陽黑子是耀斑的源，而耀斑是太陽系統最劇烈的事件〔2〕。耀斑出現后，射電波、紫外線、X射線流量會猛增。概而言之，太陽活動對紫外線流量有一定的影響。

因為紫外線與人類生活及生存都有著密切的聯系，所以人們需要對紫外線輻射有準確的了解。現在，人們已經對影響地面紫外線強度的因素、紫外線的分類、紫外線對健康的影響、如何預防紫外線和防曬的相關知識進行了深入的研究〔3-4〕。

在前人研究的基礎上，本文將重點研究太陽黑子活動對紫外線輻射強度的影響，以幫助人們預測紫外線的變化，為生產生活服務。本文收集的主要數據來源于“中國科學院國家天文臺——太陽活動預報中心（網絡版）〔5〕”發布的黑子群總數的歷史數據以及“氣象服務——中國網（網絡版）〔6〕”發布的大理地區的紫外線指數。數據的時間范圍是2010年7月15日到2010年11月15日，共5個月。

1 數據的統計結果和對比分析圖

在研究太陽黑子與大理地面紫外線強度的關系時，為了統計方便，規定紫外線強度在最弱、弱、中等、強、很強時分別為1、2、3、4、5。

利用2010年7月至11月各個月份的紫外線強度和黑子群總數的數據（見表1-5）進行分析比較。另外，在相應的表下作出每月的比較分析，見圖1-5。

表1 2010年7月份紫外線強度和黑子群總數的統計結果

圖1 2010年7月份紫外線強度和黑子群總數的對比分析圖

通過對圖1分析可以得到：紅線為紫外線強度，藍線為太陽黑子總群數。兩線表現出的規律為：①紫外線強度為4（強）或者是大于4（很強）時，對應的太陽黑子總群數是2；②紫外線達到最強后會逐漸下降，下降過程中與黑子群總數變化無關。

為了能更好的說明此規律且使結果具有普遍性，同時對2010年的其它月份進行了相同的統計分析，結果與圖1的一致。以下為其它月份的數據、圖形分析。

表2 2010年8月份紫外線強度和黑子群總數的統計結果

圖2 2010年8月份紫外線強度和黑子群總數的對比分析圖

表3 2010年9月份紫外線強度和黑子群總數的統計結果

圖3 2010年9月份紫外線強度和黑子群總數的對比分析圖

表4 2010年10月份紫外線強度和黑子群總數的統計結果

圖4 2010年10月份紫外線強度和黑子群總數的對比分析圖

表5 2010年11月份紫外線強度和黑子群總數的統計結果

圖5 2010年11月份紫外線強度和黑子群總數的對比分析圖

2 結果

通過2010年7月15日至2010年11月15日共5個月的紫外線強度及太陽黑子群總數的數據統計結果和對比分析圖我們可以得出以下的結論：①若我們規定紫外線強度達到4時紫外線強度為強，達到5時紫外線強度為很強，則由分析可以得出，幾乎每一次紫外線強度≥4時，對應的黑子群總數都是2，或者是保持2不變。從而可以得出，要出現紫外線強度為強的情況，之前一段時間（3 d以上）黑子群總數會保持2不變，或者是黑子群總數為2；②紫外線達到最強后會逐漸下降，下降過程中與黑子群總數變化無關。

3 討論

如果太陽黑子群總數在一段時間（大約3 d以上）內保持為2時，則很可能會出現紫外線強度為“強”或者“很強”。根據此結論，我們可以對紫外線強度進行預測。這對從事與地面紫外線相關的研究和人們的生產生活具有很強的指導意義。為了減少紫外線對人類健康的影響，做到更好的預防和利用紫外線，我們還可以對其他的地區做同樣的研究。另外，從論文的數據統計中發現，大理地面紫外線的強度大多時候都在3以下，即在中等強度以下，很少出現4以上（強或很強）的情況。

〔1〕郭娟.太陽活動區磁場結構與耀斑：日冕物質拋射定理研究〔D〕.北京：中國科學院研究生院，2006：4.

〔2〕中國科學院空間環境研究預報中心.太陽的影響〔EB/OL〕.〔2012-01-30〕.http：//www.cserf.ac.cn/html/kepu2_3.html.

〔3〕衛生署及香港天文臺.紫外線不可不防〔M/OL〕.〔2012-01-30〕.http://www.hko.gov.hk/wxinfo/uvindex/chinese/uvi_c.pdf/.

〔4〕 Nash J F，Tanner P R，Mats P J.Ultraviolet a Radiation：Testing and Labeling for Sunscreen Products〔M〕.Elsevier Saunders：Dermatologic Clinics，2006（24）：63-74.

〔5〕中國科學院國家天文臺太陽活動預報中心.歷史數據〔EB/OL〕.〔2012-01-30〕.http：//rwcc.bao.ac.cn/index.jsp.

〔6〕中國互聯網新聞中心.氣象服務〔EB/OL〕.〔2012-01-30〕.http：//weather.china.com.cn/travel_all/1-4-7.html.