太阳黑子活动与大理紫外线强度的关系研究

孙燕英，李忠木

（大理学院工程学院，云南大理 671003）

太阳的活动及其周期性变化会直接影响人类生存的环境。太阳上的剧烈活动，有可能导致地球上很多的灾难。太阳黑子是这一变化规律的标记，“日出黄，有黑气（即黑子）大如钱，居日中央”则是确切无疑的黑子记录〔1〕。当黑子数增加时，太阳活动也增强。太阳黑子是耀斑的源，而耀斑是太阳系统最剧烈的事件〔2〕。耀斑出现后，射电波、紫外线、X射线流量会猛增。概而言之，太阳活动对紫外线流量有一定的影响。

因为紫外线与人类生活及生存都有着密切的联系，所以人们需要对紫外线辐射有准确的了解。现在，人们已经对影响地面紫外线强度的因素、紫外线的分类、紫外线对健康的影响、如何预防紫外线和防晒的相关知识进行了深入的研究〔3-4〕。

在前人研究的基础上，本文将重点研究太阳黑子活动对紫外线辐射强度的影响，以帮助人们预测紫外线的变化，为生产生活服务。本文收集的主要数据来源于“中国科学院国家天文台——太阳活动预报中心（网络版）〔5〕”发布的黑子群总数的历史数据以及“气象服务——中国网（网络版）〔6〕”发布的大理地区的紫外线指数。数据的时间范围是2010年7月15日到2010年11月15日，共5个月。

1 数据的统计结果和对比分析图

在研究太阳黑子与大理地面紫外线强度的关系时，为了统计方便，规定紫外线强度在最弱、弱、中等、强、很强时分别为1、2、3、4、5。

利用2010年7月至11月各个月份的紫外线强度和黑子群总数的数据（见表1-5）进行分析比较。另外，在相应的表下作出每月的比较分析，见图1-5。

表1 2010年7月份紫外线强度和黑子群总数的统计结果

图1 2010年7月份紫外线强度和黑子群总数的对比分析图

通过对图1分析可以得到：红线为紫外线强度，蓝线为太阳黑子总群数。两线表现出的规律为：①紫外线强度为4（强）或者是大于4（很强）时，对应的太阳黑子总群数是2；②紫外线达到最强后会逐渐下降，下降过程中与黑子群总数变化无关。

为了能更好的说明此规律且使结果具有普遍性，同时对2010年的其它月份进行了相同的统计分析，结果与图1的一致。以下为其它月份的数据、图形分析。

表2 2010年8月份紫外线强度和黑子群总数的统计结果

图2 2010年8月份紫外线强度和黑子群总数的对比分析图

表3 2010年9月份紫外线强度和黑子群总数的统计结果

图3 2010年9月份紫外线强度和黑子群总数的对比分析图

表4 2010年10月份紫外线强度和黑子群总数的统计结果

图4 2010年10月份紫外线强度和黑子群总数的对比分析图

表5 2010年11月份紫外线强度和黑子群总数的统计结果

图5 2010年11月份紫外线强度和黑子群总数的对比分析图

2 结果

通过2010年7月15日至2010年11月15日共5个月的紫外线强度及太阳黑子群总数的数据统计结果和对比分析图我们可以得出以下的结论：①若我们规定紫外线强度达到4时紫外线强度为强，达到5时紫外线强度为很强，则由分析可以得出，几乎每一次紫外线强度≥4时，对应的黑子群总数都是2，或者是保持2不变。从而可以得出，要出现紫外线强度为强的情况，之前一段时间（3 d以上）黑子群总数会保持2不变，或者是黑子群总数为2；②紫外线达到最强后会逐渐下降，下降过程中与黑子群总数变化无关。

3 讨论

如果太阳黑子群总数在一段时间（大约3 d以上）内保持为2时，则很可能会出现紫外线强度为“强”或者“很强”。根据此结论，我们可以对紫外线强度进行预测。这对从事与地面紫外线相关的研究和人们的生产生活具有很强的指导意义。为了减少紫外线对人类健康的影响，做到更好的预防和利用紫外线，我们还可以对其他的地区做同样的研究。另外，从论文的数据统计中发现，大理地面紫外线的强度大多时候都在3以下，即在中等强度以下，很少出现4以上（强或很强）的情况。

〔1〕郭娟.太阳活动区磁场结构与耀斑：日冕物质抛射定理研究〔D〕.北京：中国科学院研究生院，2006：4.

〔2〕中国科学院空间环境研究预报中心.太阳的影响〔EB/OL〕.〔2012-01-30〕.http：//www.cserf.ac.cn/html/kepu2_3.html.

〔3〕卫生署及香港天文台.紫外线不可不防〔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〕中国科学院国家天文台太阳活动预报中心.历史数据〔EB/OL〕.〔2012-01-30〕.http：//rwcc.bao.ac.cn/index.jsp.

〔6〕中国互联网新闻中心.气象服务〔EB/OL〕.〔2012-01-30〕.http：//weather.china.com.cn/travel_all/1-4-7.html.