为什么早晚的太阳特别大

早晨和傍晚，我们看到的太阳特别大，为什么呢？对于这个问题，在二千多年前孔夫子也回答不清楚．现在，有些人认为这是由于人的错觉．认为早晚看太阳时，其背景是地平线上的山脉、房屋、树木等，天空变得狭小，就显得太阳很大．中午时，背景是广阔的天空，太阳看起来自然显得比初升时小．这实际上是把它归结为心理现象．     

太阳的故事——太阳中微子之谜

爱丁顿和贝特的理论能很好地说明太阳为什么可以长时间发射如此惊人的能量,从这个意义上讲,它已经经受住了初步的观测检验。但这种检验毕竟是很间接的,如果打个比方的话,有点像是通过测量一个黑箱的输出功能来检验有关它内部结构的猜测,哪怕检验合格,也未必能让所有人都信服,因为它终究不如打开黑箱直接窥视里面的结构来得确切。科学家们想要的正是像打开黑箱直接窥视那样的确切性。     

太阳耀斑与全球变暖

最近 ,美国Duke大学和美国陆军研究所的科学家N .Scafetta和B .J .West博士对太阳耀斑的活动与地球温度变化之间的联系找到了新的论据 .这项研究为地球不断变热过程的原因找到了另一种解释 .过去大家都认为 :太阳耀斑与地球气象之间的关系是非常密切的 ,它的影响已超越了人类对地球环境的影响 .事实上覆盖在我们这个行星上的气流的运动是极其复杂的一种湍流运动 ,要确定太阳耀斑的活动与大气流动之间的关系是一项很有挑战性的课题 ,因为当太阳耀斑突然爆炸时 ,它将使空气的运动规律以及它们与地球表面间的相互作用变得模糊不清 .这样一来…     

基于太阳光度计测量确定分层大气消光系数

太阳光度计是地基探测整层大气光学参数的重要仪器,而在一些研究与工程应用中更需要了解低层大气光学参数。基于均匀平行球面大气分层的假定,提出了利用太阳光度计测量的数据确定分层大气平均消光系数的算法。应用该算法处理POM-02太阳光度计的实际测量数据,研究表明这种分层算法得到的大气总光学厚度与整层算法得到的大气总光学厚度的相对误差小于3%。利用该分层算法求得的低层大气平均消光系数与激光雷达测量的消光系数进行比较,两者具有较好的一致性。因此,这种利用太阳光度计测量数据确定分层大气平均消光系数的算法是可行的,该算法拓展了太阳光度计的应用。     

掩星状态下的太阳形状及强度的理论及数值分析

提出了一种掩星状态下获得太阳形状及强度的方法,并进行了理论推导,建立了数值仿真模型。建立了无大气折射效应下的太阳形状及强度矩阵,并以此作为参考,通过阿贝尔积分公式及折射率垂直剖面反演得到经大气折射后的太阳像面任意位置处的大气弯曲角,根据弯曲角计算得到掩星后太阳像面各个点位置相对于不发生掩星时的位移,根据参考像面即可得到掩星后的太阳像面形状及强度矩阵。 仿真结果表明,采用此模型能实现掩星状态下,不同轨道位置,任意切点下的太阳形状及强度分布。 同时,以卫星轨道高度600 km作为仿真算例,模拟获得了从5~60 km不同正切点高度位置处相应的太阳形状及强度分布,并且仿真得到了云层遮挡下的太阳强度分布图。此模型对应用于卫星姿态部件的测试标定、遥感技术及材料测量等领域,实现能够较为真实地反映太阳形状及强度的太阳模拟器,具有较高的参考价值。     

早晚的太阳真特别大吗?

“早晚的太阳特别大”这一问题的准确提法是：当太阳的地平高度（简称高度）小的时候比高度大的时候，显得特别大．实际上，对于月亮以至星座都有相同感觉．而且，这种感觉上的大小差异不是百分之多少而是好几倍，所以很容易察觉．下面我们就来分析一下产生这种感觉的原因．     

太阳直射光谱和天空光谱的测量与分析

在海拔9600m高空测量并获得了大气上界直射太阳光谱和天空光谱，测量了成都、丽江和玉龙雪山地表直射太阳光谱和天空光谱.结果表明：(西昌段)大气上界直射太阳光谱能量最大峰值对应的波长位于482.1nm，天空光谱能量分布相对于直射太阳光谱能量分布明显紫移，0.41—0.42μm波段成为天空光谱能量第一主峰区；地表晴天天空光谱中的能量分布与直射太阳光谱的能量分布区别很大，而有云时天空光谱中的能量分布和直射太阳光谱能量分布的差别比较小；玉龙雪山山峰积雪雪面在可见光波段对不同波长有不同的反照率. 关键词： 太阳直射光谱 天空光谱 大气上界     

人类能创造自己的太阳吗?

 科学家力图在地球上实现宇宙星体的能量反应并加以利用.人类能创造自己的太阳吗?答案是肯定的,而且前途乐观.世间万物无不享受着太阳的恩患.沐浴着太阳的光辉,地球才出现生命,形成繁荣的生物圈和万能的智慧圈,才进入今天的文明时代.人类自从从懂得使用火以来,开发能源的手段越来越多.本世纪三十年代,在核物理发展的早期科学家就已发现:四个氢原子核会聚合成一个较重的氦原子核,同时释放出巨大能量.不久,又发现这种轻核聚合反应是宇宙中星体能量的主要来源。     

低太阳高度角条件下的天空偏振模式模拟及大气折射影响研究

为模拟低太阳高度角条件下的天空偏振模式,自主开发了考虑大气球形几何及大气折射效应的辐射传输模式VSPART,并将其运用于漫射光偏振特性仿真.在模式中,基于射线追踪法实现了光线传播轨迹的追踪和入射光偏振态及透过率的计算,基于矩阵算法实现了辐射传输方程的求解.将VSPART模拟结果与基准值、SPDISORT模拟值进行了比较,验证了模型的准确性.在瑞利散射大气和含气溶胶大气条件下,模拟并分析了漫射光偏振度及偏振方向的分布特征,讨论了大气球形几何及折射效应对天空偏振度的影响.结果表明,低太阳高度角条件下,随着波长增加,瑞利散射大气对应的偏振度整体随之增强,中性点向大天顶角方向移动;气溶胶的存在并不改变天空偏振度分布特征,但对偏振方向影响显著,随着光学厚度的增加,天空偏振度值迅速降低;中性点的偏移可能与低阶散射过程紧密相关;大气球形几何和折射效应的主要影响区域为地平线区域、两中性点附近及天顶区域;瑞利散射大气条件下,随着波长增加,大气球形几何及折射效应的影响逐步减弱,特别在中性点附近及天顶区域,其影响逐步消失;随着气溶胶光学厚度的增加,其影响随之增强.     

一个和X级太阳耀斑相关的甚高能GLE事件

分析怀柔宇宙线EAS阵列在1991年6月份的计数率,数据表明在6月15日的太阳X12/3B级大耀斑后的GLE事件持续期间,TeV能区的宇宙线强度在25min内比通常有将近4a的超出,增强过程持续约25min.     

高光谱地基CO_2太阳辐射计的定标

介绍了一种用于大气CO2太阳吸收光谱地基观测的高光谱太阳辐射计,包括仪器的设计结果及相对光谱辐射亮度的测量原理。以可调谐红外激光器加积分球作为定标光源,详细介绍了波长、仪器线型函数的定标过程和方法。定标结果表明,在仪器有效工作波段(1560~1575nm)内,光谱分辨能力为0.097nm,杂散光水平在0.5%左右。定性比较了仪器的大气CO2太阳吸收光谱测量结果与LBLRTN软件的理论计算结果,两者在吸收峰的强度、位置、形状等方面都具有较好的吻合度。     

100亿个太阳质量的超巨黑洞

超巨质量黑洞,原本以为只存在于宇宙的早期,即与我们相距数10亿光年乃至更远的地方．最近,利用太空望远镜加上地基天文台的联合观测,科学家发现了两个超巨黑洞,它们每一个的质量都超过100亿个太阳,并且位于我们的近旁．McConnell等根据进一步的探测,研究了超巨黑洞和它的宿主星系共同演化的过程,结果已经发表在Nature周刊上．     

基于船载平台太阳光度计的渤海湾气溶胶光学特性

研制出一种可以在船载平台下完成气溶胶测量的太阳光度计。仪器采用两段式图像跟踪方法,首先利用鱼眼成像系统对太阳进行粗跟踪,之后通过精跟踪成像系统来提高跟踪精度,并阐述了二维转台、图像跟踪系统、测量光路的工作流程。利用船载平台太阳光度计在渤海湾进行长期观测,渤海湾日平均气溶胶光学厚度多集中在0.1～0.3范围内,大气较为洁净,且夏季大气以细粒子为主,而深秋大粒子占据主导地位。将所得结果与日本POM-01 MKⅢ船用太阳光度计的测量结果进行对比,发现气溶胶光学厚度日变化趋势基本相近,决定系数可达到0.968,其平均相对测量误差为4.83%,?ngstr?m指数平均相对测量误差为2.55%。所得结果验证了船载太阳光度计的可靠性与稳定性,并且可以进一步利用可见光到近红外的辐射信息反演其他大气参数的光学特性。     

太阳的故事——阳光里的奥秘

在前面几节中,我们介绍了太阳的大小和远近,地心说和日心说,日食的规律等。那些介绍所涉及的分析手段大都是几何手段。从本节开始,我们将介绍一类全新的手段：物理手段。我们将会看到,那是一类远比几何手段更有效的手段,在它们的帮助下,科学家们很快就将太阳研究推向了纵深。这种从几何手段向物理手段的过渡,是与天文学自身的发展脉络基本一致的。因为在历史上,人们对天文学的研究首先是从研究天体运动的几何规律入手的,用物理手段研究天文的所谓天体物理这一重要分支则是在晚得多的时候才出现的 (而且它的出现与本节所要介绍的内容有着密切关系)。     

利用太阳光度计CE318反演气溶胶光学厚度改进算法的研究

针对影响太阳分光光度计精度的各种因素误差分析,分别在太阳天顶角,大气光学质量,Rayleigh光学厚度,臭氧总量等方面做了方法上的改进,以提高气溶胶光学厚度的反演精度。利用一般的文献上的处理方法做为比较,先考虑各种影响因素单独影响,再综合考虑各因素的影响结果,提出了太阳分光光度计处理的高精度算法,并应用于太湖等实际测量的反演中。实验处理表明本文改进算法对提高气溶胶光学厚度反演的精度有着良好的效果。将为仪器的使用,数据的处理提供有益的参考。     

太阳远紫外在临近空间的辐射特性研究

太阳远紫外辐射是临近空间能量输入的主要来源之一,临近空间环境对太阳爆发活动的响应是有待深化研究的重要科学问题。对太阳远紫外在中高层大气的辐射特性进行研究,是研究临近空间大气成分与密度变化、光化学反应以及动力学过程的重要基础。利用FISM2耀斑模型计算的远紫外数据和MSIS-E-00模型提供的地球中高层大气数据,将120～190 nm的太阳远紫外辐射分为7段,使用基于Lambert-Beer定律的大气辐射传输方法进行数值模拟。选取2010年1月至2020年12月共11年间的150组耀斑数据,利用时间滞后互相关(TLCC)评估了太阳远紫外辐射和软X射线的耀斑峰值时间差,使用最小二乘法(LS)计算了二者的耀斑峰值流量关系,然后利用大气辐射传输方法计算了耀斑爆发时太阳远紫外在临近空间(20～100 km)的光谱特性、流量变化以及加热率变化,最后计算了太阳远紫外辐射在地球大气中的沉积情况。计算结果表明,在太阳耀斑爆发过程中,远紫外辐射的流量出现明显变化,流量峰值比软X射线提前240 s左右;远紫外辐射与软X射线的流量峰值近似线性相关,大于140 nm波段的系数随波长的增加而增大;在20～100 ...     

太阳电磁波与大气中物质的相互作用

2008年9月27日"神舟7号"的宇航员翟志刚出舱活动,在距离地面343 km的太空,用19 min35 s的时间,跨越太空9 165 km.他穿的价值3千万元人民币的"飞天"航天服,其功能之一就是使航天员免受太空的太阳电磁辐射.     

基于Rayleigh大气偏振模式的太阳空间位置优化计算

为了满足偏振光导航对空间特征点空间位置信息的需求,提出一种基于Rayleigh大气偏振分布模式的太阳空间位置计算方法.首先,从大气光学的Rayleigh散射理论出发,建立了天空中偏振光的分布模型.然后将由大气偏振模式中的有限的采样点信息确定太阳空间位置的问题转化为非线性最小二乘优化问题,采用Gauss-Newton法简化算法结构,结合对初值的全局搜索以获取精确的太阳空间位置.仿真实验表明,在本文设定的采样方式下,不同时间、不同地点下利用偏振度信息求解,太阳高度角误差均小于10-5度,方位角误差小于10-6度;偏振角度求解时,太阳高度角和方位角求解误差均小于10-6度;并且在不同的采样方式下均保持了良好的优化准确度.实验证实该算法准确度高,对各种采样方式适应性好,可以有效地由偏振模式信息处理得到太阳空间位置.     

科学家正在揭开太阳中的微子之谜

 揭开太阳中微子之谜已成为即将过去的2001年物理界最引人注目的事件之一,著名俄罗斯物理学家、科学院院士维塔利·金兹堡在接受俄通社-塔斯社记者采访时指出,“问题在于,在所有实验中记录的来自太阳的中微子流都低于理论预期值,这种偏差已成为激烈科学争论的原因,这一问题会影响到我们关于太阳内部结构以及太阳内部发生核反应的概念是否正确。现在我们只知道3种中微子---电子中微子、μ子中微子和τ子中微子,物理学家在一定程度上相信,实验也将继续证明,这几种中微子在从太阳内部飞向地球的过程中一定会互相转化。     

太阳在平静期的躁动

明亮的太阳光球表面经常出现一些小黑点,这就是太阳黑子．据科学家的解释,太阳黑子的产生是太阳内部磁场发生变化的结果．太阳黑子的数量并不是固定的,它会随着时间的变化而上下波动,每11年太阳黑子活动会从极大期下降到极小期,然后再回到极大期,这称为一个太阳黑子周期．太阳黑子周期是1843年由德国天文学家发现的．太阳黑子是人们最早发现也是人们最熟悉的一种太阳表面活动;人们后来发现其他的太阳表面活动也存在着一定的周期而且似乎和黑子周期一致．