临近空间：
临近空间处于航空和航天空间之间（20~100km）临近空间包含平流层、中间层和热层 底层区域，大气状态和活动复杂临近空间包含中性大气层和电离层，大气从均匀向非均 匀状态过渡。 地球空间：
定义为靠近地球的、受太阳辐射变化直接影响的空间区域。具体来说，是指大气层中平 流层顶以上的部分。 光球上不规则的黑区域，大小约10,000千米，温度约4000 –4500 K。 光球上经常出现的暗黑斑点，由较亮的边框（条状结构半影）围绕着暗核（本影）组成。
黑子大小和寿命差别很大。数目变化量11年周期。
黑子具有强大的磁场，黑子常常成对出现，其磁场极性相反。
黑子在太阳表面纬度分布随时间周期变化，形状像蝴蝶。黑子经常出没在赤道两边5° -25°的区域，很少出现在纬度高于45°的区域。
太阳黑子被认为是由强磁场抑制对流能量传输所造成。
太阳耀斑：
当用太阳单仪观测太阳的球时，有时会看到一个亮的斑点的出现，几分钟甚至几 十秒内，面积和亮度就会增加到极大，然后慢慢减弱，最后消失。这种现象称为耀斑。
耀斑是太阳活动中最剧烈的现象。产生时，太阳上不大的区域突然释放的能量可达1025 焦的量级。一次大耀斑产生的能量相当于100亿颗百万吨级的威力。
当耀斑出现时，太阳的射电会增强几百万倍。耀斑出发射很强的无线电波外，还发射大 量紫外线、Χ射线和γ射线，还喷射大量高能粒子，如质子、中子和电子等。
耀斑的出现和黑子有很大关系。在黑子的极大年代，耀斑活动最剧烈。大多数耀斑出现 在黑子的生长或瓦解阶段，主要发生在双极黑子附近，很少发生在单极黑子附近。
蝴蝶图（含义）：
以黑子的纬度为纵坐标，以时间为横坐标，绘出的黑子分布图很像蝴蝶，因而称作蝴蝶 图。
黑子先离赤道较远处出现（约30度）然后黑子出现位置逐渐向太阳轨道靠近，最后集 中在北纬5度处。
太阳周期：
存在22年的演化周期，平均11年俩极区磁场极性反转一次。
太阳电磁辐射(特征来源、变化特点)：
太阳的电磁波辐射，波长可测范围从射线、X光、紫外、可见光、红外，直到射电波 段的米波区。
电磁辐射:物体以电磁波形式传递能量的一种方式。
来源：光球
在22年太阳活动周中，可见光波长变化比较小，在短波区(紫外和Χ射线)及射频变化 可达100倍；在耀斑期间Χ射线变化可达106。在11年太阳黑子周中太阳总输出功率 变化是千分之几，但足以影响气候变化。
特征：
(1)自然界中任何物体都在不停地向外发送电磁辐射； (2)电磁辐射传播不需要任何介质；
(3)电磁波可以用波长（λ）和频率（ν）表示，波速（V）为一常数，真空中为3×108m/s， 用 C 表示，即： λ× ν ＝ C
变化特点:
①全年以赤道获得的辐射最多，极地最少。这种热量不均匀分布，必然导致地表各纬度 的气温产生差异，在地球表面出现热带、温带和寒带气候；
②天文辐射夏大冬小，它导致夏季温高冬季温低。
大气对太阳辐射的削弱作用包括大气对太阳辐射的吸收、散射和反射。太阳辐射经过整
层大气时，0.29μm以下的紫外线几乎全部被吸收，在可见光区大气吸收很少。在红外 区有很强的吸收带。大气中吸收太阳辐射的物质主要有氧、臭氧、水汽和液态水，其次 有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和尘埃等。云层能强烈吸收和散射太阳辐射，同时还强 烈吸收地面反射的太阳辐射。云的平均反射率为0.50～0.55。
光球层（物理特征）：
只有光球层它的温度及密度适当，能产生足够的光子，并逃离太阳的表层，是可见光的 发源地，是太阳上温度最低的一层。
整个说来光球是明亮的，但各部分亮度不均匀.在非扰光球中布满米粒组织,总数达到 400万颗.在光球的活动区，有太阳黑子,光斑，偶尔还有白光耀斑.它们的亮度，物理 状态和结构都相差悬殊.平均的非扰光球上每平方厘米每秒发出的辐射流量为6.3X10 尔格，由此可算出光球的有效温度为5500度。
这一辐射流量是各波段辐射强度的总和。光球的温度随高度而不同，从内部向外，温度 逐渐降低.在光球与球的交界处，温度降到最低值，只有4000多度,但接着又逆升， 在
日冕中竟高达上百万度.光球的物质密度约为每立方厘米10克，气体压力大致等于 10达因/厘米.
太阳米粒组织（产生根源）：
米粒组织的温度比米粒间区域的温度约高300℃，明亮的米粒组织很可能是从对流层上 升到光球的热气团，不随时间变化且均匀分布。
太阳光球上明亮的颗粒状结构，是光球亮度分布不均匀性的表征。光球实际上是沸腾的 对流层顶层，巨大的对流气体元向上流动到太阳表面，并把多余的热量辐射掉，然后分 散为较冷的气流从气体元的周围边界向下流回对流层。因为上升的气体元中心较热 ， 下降的边缘较冷，故在光球表面形成了中间亮四周暗的米粒状组织。
太阳风（可能加速机制）：
加速机制与日冕中等离子体参数分布以及磁场位形密切相关。
在远离太阳处﹐尽管温度和粒子密度都很小﹐压强值却高达 4×10-5达因/厘米2。但 根据天体物理的一些测量结果﹐远离太阳处的气体压强比上述值要小得多。
太阳风加速过程的原理和超声速喷管的流动机制（这个机制是上课提到的飞机发动机原 理0.0）相似。在太阳风的加速过程中﹐流管的截面总是不断增加的。此外﹐还有太阳 引力的作用﹐它是阻力。这种截面变化和阻力的作用就类似于一种超声速喷管的效应﹐ 可以将日冕等离子体平滑地加速到超声速流动﹐即太阳风。
在10个太阳半径以内﹐加速很快﹔在十几个太阳半径以外﹐加速变缓。太阳风扫过地 球时﹐速度变化已不大﹐以后就以这个速度继续向远处流去。
太阳宇宙线：
1.太阳高能粒子的地球物理效应。
（1）地面太阳宇宙线事件，也称地面效应。特别高能的相对性粒子(E>500Mev的质子) 穿越地磁层，直接打到地面。
（2）极盖吸收
亚相对论性质子(E~100Kev-100Mev)进入极区电离层D层，造成极区电离层骚扰，主 要表现为宇宙噪声的吸收增强，地面接收到的信号减弱。
2.太阳低能粒子(或行星际瞬变结构)的地球物理效应。
（1）地磁暴。主要是当行星际磁场具有南向分量，并且持续数小时时，通过磁场重联， 磁层和太阳风的耦合增强。地磁暴只是地磁层内，一系列空间环境扰动的典型代表。
（2）电离层暴。伴随磁暴在全球范围内电离层各层中显示出的一些剧烈变化。当发生 地磁暴时，耦合进入地磁层内的低能粒子使电离层的电子浓度增大，而后缓慢衰减和恢 复。典型的电离层暴也经历几个相：在开始几小时，电子浓度和电子含量都增加（初相）， 随后这两个量相对于正常值减小（主相），在随后几天中逐渐回到正常值（恢复相）。
（3）宇宙线强度减弱（Forbush下降）。低能粒子到达地球后，由于地球周围的粒子 屏蔽作用增强，使来自太阳系外的宇宙线强度降低。
（4）极光。磁层中的高能电子沿着磁力线沉降到地球高纬的高层大气，激发大气中的 中性分子产生受激辐射而发出的光。整个可以产生极光的区域形成一个环状的带，称为 极光椭圆带。
大气分层结构及其特点：
地球空间（大气）
（1）按热力学特征：
由下而上，分为对流层、平流层、中间层、热层（电离层）以及磁层。
对流层：地表至17~18km。
1-厚度变化
空间：随纬度增加，厚度降低。
低纬地区：平均厚度为17～18km；
中纬地区：平均为10～12km；
高纬地区：平均为8～9km；
时间：夏季大于冬季。
2-特点
主要天气现象均发生在此层。
温度随高度升高而降低。（平均高度每升高100m，气温下降0.65℃。）
空气具有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动。
气象要素的水平分布不均匀。
平流层：对流层顶至60km，温度随高度升高，臭氧主要集中在该层（有人称为臭 氧层）。
对流层上方为平流层，平流层中水汽的含量极少
这一层中的臭氧浓度高，故又称臭氧层
臭氧的产生主要由于吸收对人体有害的太阳紫外线，使地球生物的保护伞
平流层温度随高度升高而升高，因为其热源来自臭氧吸收来自太阳的紫外线
由于上热下冷，不易发生气体的上下对流运动，平流层因而得名
许多长途运输飞机在该层飞行，飞行平稳安全
25km以下，气温保持不变；25km以上，气温随高度增加而显著升高。
空气运动以水平运动为主，无明显的垂直运动。
水汽和尘埃含量极少，晴朗少云，大气透明度好，气流比较平稳，适宜于飞机航行。
中间层：平流层顶以上至100km，温度随高度降低，在100km附近达到最小值。
臭氧层以上为中间层，空气稀薄（占大气总质量0.1%），但成分与低层大气相似
中间层温度随高度降低，其顶层降到地球大气中的最低温度
中间层上冷下热，但物质密度较低，形成不稳定的对流层（高空对流层）；甚至 主要还是以水平运动为主
利用中间层的高空闪电研究其光化学反应、组成特征等
中间层的研究观测最少，几乎为人们所“忽略”。主要原因是中间层（50公里至 80公里）较高，探空气球无法到达；火箭观测择时间太短。目前有关中间层的资 料最少
平流层和中间层统称为地球中层大气环境
热 层：中间层顶至230~500km，在该层温度又重新急剧升高。
①随高度的增高，气温迅速升高。据探测，在300公里高度上，气温可达1000℃ 以上。这是由于所有波长小于0.175微米的太阳紫外辐射都被该层的大气物质所吸 收，从而使其增温。②空气处于高度电离状态。这一层空气密度很小，在270公 里高度处，空气密度约为地面空气密度的百亿分之一。由于空气密度小，在太阳紫 外线和宇宙射线的作用下，氧分子和部分氮分子被分解，并处于高度电离状态，电 离层具有反射无线电波的能力，对无线电通讯有重要意义。
（2）按飞行特征：
由下而上，分为航空、临近空间、航天。
（3）按成分特征
由下而上，分为均质层、非均质层。
（4）按电磁特征
由下而上，分为中性层、电离层。
热沉：
空间3k背景下，航天器辐射的热量不会返回到航天器（屁民回忆版，像大海扔石头）， 亦指它的温度不随传递到它的热能的大小变化，它可以是大气、大地等物体。
极光及其产生主要原因：
沉降粒子撞击高层大气的分子或原子而激发的绚丽多彩的发光现象称为极光。
原因：来磁层中的高能电子沿着磁力线沉降到地球高纬的高层大气，激发大气中的中性 分子产生受激辐射而发出的光。整个可以产生极光的区域形成一个环状的带，称为极光 椭圆带。
磁暴及电离层暴：
探空气球
地磁暴：主要是当行星际磁场具有南向分量，并且持续数小时时，通过磁场重联，磁层 和太阳风的耦合增强。地磁暴只是地磁层内，一系列空间环境扰动的典型代表。
电离层暴：伴随磁暴在全球范围内电离层各层中显示出的一些剧烈变化。当发生地磁暴 时，耦合进入地磁层内的低能粒子使电离层的电子浓度增大，而后缓慢衰减和恢复。典 型的电离层暴也经历几个相：在开始几小时，电子浓度和电子含量都增加（初相），随 后这两个量相对于正常值减小（主相），在随后几天中逐渐回到正常值（恢复相）。
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