太陽(yáng)和我們的關(guān)系

2024年3月25日發(fā)(作者：幼兒教案)

太陽(yáng)和我們的關(guān)系

太陽(yáng)是萬(wàn)物之源。地球上的晝夜交替、四季變化、大氣和洋

流的循環(huán)都是靠的太陽(yáng)，太陽(yáng)是地球上幾乎所有能量的來(lái)源（除

了核能和地?zé)幔瑥墓糯哪静竦浆F(xiàn)代的水能風(fēng)能太陽(yáng)能，連煤

和石油也是億萬(wàn)年前的植物變成的，而所有的植物離不開太陽(yáng)，

我們?nèi)祟愐膊焕狻Ｕ驗(yàn)槿绱耍?yáng)在幾乎所有古代神話中都

占有重要位臵。

自從人類發(fā)明了無(wú)線電，開始進(jìn)入太空，太陽(yáng)對(duì)我們的影響

就更大了。較大的太陽(yáng)爆發(fā)會(huì)中斷無(wú)線電通訊，毀壞衛(wèi)星，破壞

長(zhǎng)距離輸電線路，對(duì)高空飛行的乘客和機(jī)組人員造成傷害等等。

而正因?yàn)樘?yáng)離我們近，所以天文學(xué)家可以仔細(xì)研究它，從

中得到恒星的普遍規(guī)律，所以太陽(yáng)在天文學(xué)上也是極其重要的。

“萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)”，確實(shí)太陽(yáng)對(duì)我們這些以太陽(yáng)系的一顆

行星－地球?yàn)榧业娜祟悂?lái)說(shuō)是太重要了，太熟悉了，太親切了。

它是太陽(yáng)系的中心，在太陽(yáng)系里它是“王者”，幾乎主宰了太陽(yáng)

系里的一切。然而在整個(gè)宇宙中它是那樣的不起眼，整個(gè)宇宙中

像銀河系這樣的星系，大約有1000億個(gè)，而銀河系中的恒星大

約有1200億顆或更多，太陽(yáng)不過(guò)是其中十分普通的一員。同在

銀河系的牽牛星與織女星都比太陽(yáng)大很多。

人類自有文明以來(lái)，不斷地探索認(rèn)識(shí)客觀世界，太陽(yáng)也不例

外，開始是把它作為神來(lái)崇拜，（我們中華民族的先民把自己的

祖先炎帝尊為太陽(yáng)神）。以后認(rèn)為天圓地方，再后認(rèn)識(shí)到地球是

一個(gè)圓球，但長(zhǎng)時(shí)期中認(rèn)為是宇宙的中心（從公元前到托勒密都

主張地心說(shuō)），直到16世紀(jì)哥白尼才創(chuàng)立了日心說(shuō)，包括布魯諾、

伽里略都因此而受到教廷的殘酷迫害。當(dāng)然以后證明太陽(yáng)也不是

宇宙的中心。但哥白尼等的貢獻(xiàn)是偉大的，根本動(dòng)搖了歐洲中世

紀(jì)宗教神學(xué)的理論基礎(chǔ)，恩格斯曾說(shuō)：“從此自然科學(xué)便開始從

神學(xué)中解放出來(lái)”。

我們的太陽(yáng)系，除太陽(yáng)而外，有九顆行星（這些行星周圍有

幾十顆衛(wèi)星）、有無(wú)數(shù)的小行星還有相當(dāng)數(shù)量的彗星，太陽(yáng)占了

太陽(yáng)系總質(zhì)量的98%以上（太陽(yáng)的主要常數(shù)見(jiàn)附表）。太陽(yáng)與地

球的距離約1.5億千米，它的半徑約696，000，千米，是地球

的100多倍，表面溫度約6000K，中心溫度大于15,000,000K。

太陽(yáng)的構(gòu)造，大體上是（從里到外）核心、輻射層、對(duì)流層、光

球、色球和日冕，我們通常看到的是它的光球。

事物總是發(fā)展的變化的，有始也有終。據(jù)研究，太陽(yáng)形成于

50億年前 ，它的壽命還有50億年（是指主序星階段的結(jié)束）

現(xiàn)在處于相對(duì)成熟穩(wěn)定的階段，有利于地球上生命的存在和發(fā)

展。宇宙中不同質(zhì)量的恒星其演變歷程也有所不同，像地球這樣

中等個(gè)頭的恒星，現(xiàn)在屬于黃矮星，幾十億年后將成為一顆紅巨

星，最終成為白矮星乃至“熄滅”，地球是太陽(yáng)系的一員，應(yīng)該

是與太陽(yáng)同呼吸共命運(yùn)的。

太陽(yáng)是一個(gè)巨大的核聚變反應(yīng)堆，主要是氫聚變?yōu)楹ぃl(fā)出

巨大的能量。以它的光芒照射著我們的太陽(yáng)，是地球能量的主要

來(lái)源，我們所感受到的太陽(yáng)的存在，是它的輻射。太陽(yáng)的輻射，

主要是可見(jiàn)光，也有紅外線和紫外線，可見(jiàn)光占太陽(yáng)輻射總量的

50％，紅外線占43％。紫外區(qū)只占能量的7％。據(jù)粗略估計(jì)，太

陽(yáng)每分鐘向地球輸送的熱能大約是250億億卡，相當(dāng)于燃燒4億

噸煙煤所產(chǎn)生的能量。平均日地距離時(shí)，在地球大氣層上界垂直

于太陽(yáng)輻射的單位表面積上所接受的太陽(yáng)輻射能有1353w／m2，

這是相當(dāng)可觀的，到達(dá)地球表面的輻射能則因大氣和塵埃的反

射、折射有一定的衰減，并隨緯度的不同而有差異。煤炭和石油

則是通過(guò)生物的化石形式保存下來(lái)的億萬(wàn)年以前的太陽(yáng)能，風(fēng)

能、水力歸根結(jié)底也是太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化形式。

生命起源需要能量，生命要維持和延續(xù)也需要能量。一定的

溫度條件也是生物生存和延續(xù)所必需的，最低限度是水必須保持

液態(tài)。太陽(yáng)給我們帶來(lái)溫暖和光明，提供了必需的能量。如今對(duì)

太陽(yáng)能最主要的利用是通過(guò)植物的光合作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的，營(yíng)光合作

用的生物是食物鏈的基礎(chǔ)。有資料表明地球上的植物每年固定了

3×1021焦耳的太陽(yáng)能，相當(dāng)于人類全部能耗的10倍，合成近

2000億噸有機(jī)物。對(duì)我們?nèi)祟悂?lái)說(shuō)，通過(guò)光合作用不斷產(chǎn)生的

有機(jī)物是太陽(yáng)的最基本的恩賜。太陽(yáng)輻射還能幫助我們推動(dòng)地球

上物質(zhì)的循環(huán)和流動(dòng)。日光（紫外線）能殺滅許多有害的微生物，

照射皮膚可以將我們攝入的一些營(yíng)養(yǎng)成分轉(zhuǎn)化為我們所必需的

維生素D，幫助鈣的吸收利用。

當(dāng)今通過(guò)科學(xué)技術(shù)裝備，人們擴(kuò)大了對(duì)太陽(yáng)能的直接或間接

的利用。最簡(jiǎn)單的是太陽(yáng)能熱水器，再就是太陽(yáng)能發(fā)電，用太陽(yáng)

能驅(qū)動(dòng)車輛。日光被聚焦或能達(dá)到很高的溫度，現(xiàn)在世界上最大

的拋物面型反射聚光器有9層樓高，總面積2500平方米，焦點(diǎn)

溫度高達(dá)4000℃，許多金屬都可以被熔化。在地球上的化石能

源逐漸趨于枯竭，并污染嚴(yán)重的情況下，科學(xué)家對(duì)安臵在地面或

太空中的太陽(yáng)能電站寄予很大的期望。由于在高空的靜止軌道上

每天可以有90％以上的時(shí)間受到陽(yáng)光照射，并沒(méi)有大氣層的阻

擋衰減，據(jù)計(jì)算每天能接收太陽(yáng)能32 kW〃h/m2，在上世紀(jì)70

年代，美國(guó)NASA（美國(guó)國(guó)家航空和宇宙航行局）和能源部曾提

出了一個(gè)空間太陽(yáng)電站方案，在靜止軌道上部署60個(gè)發(fā)電能力

各為500萬(wàn)千瓦的太陽(yáng)能電站，可以基本上滿足本國(guó)對(duì)電能的需

要。日本有一個(gè)計(jì)劃，在若干年后將一枚發(fā)電能力為一百萬(wàn)千瓦

特的衛(wèi)星，送上距離地球表面約三萬(wàn)六千公里的軌道。甚至還有

科學(xué)家設(shè)想在月球上建立太陽(yáng)能電站。我國(guó)的西藏、青海等地區(qū)，

日照比較強(qiáng)，近年來(lái)地面的太陽(yáng)能發(fā)電裝臵發(fā)展較快。西藏平均

海拔4000米，是世界上離太陽(yáng)最近的地方，空氣稀薄、透明度

好、緯度低，年日照時(shí)數(shù)在3000小時(shí)左右，太陽(yáng)能年輻射總量

為每平方厘米185千卡以上，據(jù)測(cè)算去年西藏通過(guò)太陽(yáng)能的開發(fā)

利用年節(jié)能相當(dāng)12.7萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤、價(jià)值人民幣1億元左右。

然而太陽(yáng)對(duì)我們也不是有百利而無(wú)一弊的，相對(duì)穩(wěn)定不等于

不變 ，地球上許多地質(zhì)和氣象災(zāi)害都與太陽(yáng)活動(dòng)有關(guān)。大范圍

來(lái)說(shuō)地球的發(fā)展史上有過(guò)多次冰河期，每次冰河期地球氣候變

冷，甚至導(dǎo)致生物物種的大量滅絕，一萬(wàn)年前，最后一次冰河期

結(jié)束，地球的氣候才相對(duì)穩(wěn)定在當(dāng)前人類習(xí)以為常的狀態(tài)。小范

圍來(lái)說(shuō)，約11.2年的太陽(yáng)黑子周期，對(duì)地球的氣候等方面有相

當(dāng)?shù)挠绊憽Ｌ?yáng)風(fēng)也是一種太陽(yáng)輻射，它是帶電粒子流；在太陽(yáng)

黑子、耀斑增多和日冕物質(zhì)噴發(fā)時(shí)，會(huì)使太陽(yáng)風(fēng)大大增強(qiáng)，成為

太陽(yáng)風(fēng)暴，引起大氣電離層和地磁的變化，會(huì)嚴(yán)重干擾地球上無(wú)

線電通訊及航天設(shè)備的正常工作，使衛(wèi)星上的精密電子儀器遭受

損害，地面電力控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)生混亂，甚至可能對(duì)航天飛機(jī)和空間

站中宇航員的生命構(gòu)成威脅。2000年起，伴隨著太陽(yáng)黑子的增

多，太陽(yáng)活動(dòng)又一次進(jìn)入活躍期，2001年9月下旬太陽(yáng)發(fā)生了

一次強(qiáng)烈的X射線爆發(fā)和質(zhì)子爆發(fā)，達(dá)到正常流量的1萬(wàn)倍，對(duì)

跨越極地地區(qū)的短波通信、廣播等會(huì)造成一定影響。2000年全

球地震加劇與太陽(yáng)風(fēng)暴影響地球磁場(chǎng)有關(guān)。有的科學(xué)家把太陽(yáng)風(fēng)

暴比喻為太陽(yáng)打“噴嚏”，太陽(yáng)一打“噴嚏”，地球往往會(huì)發(fā)“高

燒”。

確實(shí)，我們?nèi)祟悰](méi)有能力改變宇宙演化規(guī)律，沒(méi)有能力改變

太陽(yáng)這個(gè)龐然大物的生老病死和喜怒哀樂(lè)。有的科學(xué)家設(shè)想的地

球人口過(guò)多或在遙遠(yuǎn)的將來(lái)地球環(huán)境變得不適合人類居住的時(shí)

候，可以向其他星球移民。即使可能實(shí)現(xiàn)，也只是不得已的措施。

在今天我們必須面對(duì)現(xiàn)實(shí)，必須進(jìn)一步深入地研究太陽(yáng)，更多地

了解它的實(shí)際和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，趨利避害，更好地利用它，例如在太

陽(yáng)能的利用方面應(yīng)該還有許多可能，包括用生物技術(shù)改造藻類、

植物的光合作用能力（現(xiàn)在的農(nóng)作物對(duì)光能的利用率一般只有百

分之幾）。與此同時(shí)采取措施規(guī)避它的危害，加強(qiáng)對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)的

觀測(cè)，提高氣象、地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報(bào)水平；特別要減少溫室氣體的

排放，保護(hù)和恢復(fù)臭氧層。