時(shí)間：2023-05-30 10:54:32
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇太陽黑子對(duì)地球的影響，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
太陽引起地球上出現(xiàn)溫度差，然后有了壓力差，然后又風(fēng)，水蒸發(fā)又會(huì)形成降水，再加上各地區(qū)地形等。
太陽黑子的活動(dòng)對(duì)地球上的溫度有直接影響。當(dāng)太陽黑子活動(dòng)低迷時(shí)，地球大氣中的電磁場便會(huì)受到強(qiáng)烈干擾，太陽輻射會(huì)發(fā)生較大的變化。其結(jié)果是一段時(shí)期內(nèi)加劇了南北極地的寒冷空氣和赤道附近低緯度地區(qū)的暖濕空氣相互交換，使大多數(shù)人類聚居地區(qū)的氣溫下降。與此相反，假如太陽黑子活動(dòng)較為頻繁時(shí)，冷暖空氣的南北交換量便相對(duì)減少，我們生活的地區(qū)氣溫就會(huì)相對(duì)較高，天氣的變化也顯得較為穩(wěn)定。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
據(jù)美國斯坦福大學(xué)官方網(wǎng)站報(bào)道，每隔11年，太陽就會(huì)經(jīng)歷一次完全的磁極倒轉(zhuǎn)，此時(shí)太陽的南北磁極就會(huì)顛倒過來。這一過程將會(huì)對(duì)整個(gè)太陽系產(chǎn)生影響。
盡管目前我們還無法理解這一過程發(fā)生的內(nèi)部機(jī)制，但美國斯坦福大學(xué)維爾克斯太陽觀測臺(tái)的研究人員自從1975年以來一直堅(jiān)持每天對(duì)太陽磁場情況進(jìn)行記錄和監(jiān)視。自從觀測記錄開始以來，這將是第四次記錄到太陽磁極倒轉(zhuǎn)事件。
每一個(gè)磁極倒轉(zhuǎn)的開端都可以從太陽黑子的行為上體現(xiàn)出來。太陽黑子是太陽表面的強(qiáng)磁場區(qū)，當(dāng)一個(gè)磁極倒轉(zhuǎn)周期開端之時(shí)，黑子會(huì)在接近太陽赤道的區(qū)域出現(xiàn)。在大約1個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，這些太陽黑子會(huì)逐漸解體并從赤道向兩極移動(dòng)。
托德·何塞馬（todd hoeksema）自從1978年以來便一直在斯坦福工作，現(xiàn)在是維爾克斯太陽觀測臺(tái)的臺(tái)長。他指出，當(dāng)這些帶有新磁極特征的黑子抵達(dá)極區(qū)，它就會(huì)抵消原有的磁場極性。此時(shí)太陽的磁場逐漸趨向于消失，隨后再次反彈增強(qiáng)，并完成一次太陽磁極反轉(zhuǎn)過程。何塞馬表示：“這就有點(diǎn)像是大海中的潮起潮落。每一次小的潮頭都會(huì)帶來更多的水量，但最后全都會(huì)退去。”
太陽發(fā)生磁極倒轉(zhuǎn)產(chǎn)生的影響是深遠(yuǎn)的：太陽磁場影響的空間范圍構(gòu)成一個(gè)巨大的氣泡狀結(jié)構(gòu)，被稱作“日球?qū)印保溲由煲恢币节ね跣擒壍乐猓壳懊绹詈骄值穆眯姓咛?hào)飛船剛剛通過這一太陽系邊緣區(qū)域。另外，太陽活動(dòng)的高峰期一般同樣發(fā)生在其發(fā)生磁極轉(zhuǎn)變的時(shí)期，在此期間除了黑子數(shù)量增加之外，太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射（cme）同樣是非常頻繁的。
當(dāng)然，太陽磁極的轉(zhuǎn)變以及太陽帶電粒子的爆發(fā)對(duì)于地球也會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)大量來自太陽的帶電粒子轟擊地球高層大氣時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)美麗的極光現(xiàn)象。太陽活動(dòng)的強(qiáng)弱也將對(duì)地球上的供電網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星以及gps定位系統(tǒng)等產(chǎn)生不同程度的影響。為此，科學(xué)家們必須不間斷地對(duì)太陽活動(dòng)和空間天氣狀況開展連續(xù)監(jiān)視。
由于維爾克斯太陽觀測臺(tái)擁有長期的觀測記錄并且其用于記錄的設(shè)備的前后變化也是最小的，因此它便擁有了最為全面而精確的太陽每日全球磁場變化檔案記錄。何塞馬表示，對(duì)于目前正在發(fā)生的變化中有趣的一點(diǎn)，就在于其兩個(gè)半球正在發(fā)生的變化速度是不一致的——太陽北半球在今年夏天已經(jīng)完成了磁極變化，而南半球預(yù)計(jì)也將在近期內(nèi)完成倒轉(zhuǎn)的過程。
何塞馬表示：“下一周期將會(huì)十分有趣。從技術(shù)上講，接下來這段時(shí)間我們應(yīng)當(dāng)對(duì)此給予更大的關(guān)注。”
1太陽風(fēng)暴的形成
太陽只是一顆非常普通的恒星，在廣袤浩瀚的繁星世界里，太陽的亮度、大小和物質(zhì)密度都處于中等水平.只是因?yàn)樗x地球最近，所以看上去是天空中最大最亮的天體.其它恒星離我們都非常遙遠(yuǎn)，即使是最近的恒星，也比太陽遠(yuǎn)27萬倍，看上去只是一個(gè)閃爍的光點(diǎn).組成太陽的物質(zhì)大多是些普通的氣體，其中氫約占71.3%，氦約占27%，其它元素占約1.7%.如果把太陽從里向外劃分為六層，依次為：日核，輻射區(qū)，對(duì)流層，光球，色球，日冕.日核r為太陽R的14左右，它集中了太陽質(zhì)量的大部分，并且是太陽99%以上的能量的發(fā)生地.其溫度極高，達(dá)1500萬℃，壓力也極大，使得由氫聚變?yōu)楹さ臒岷朔磻?yīng)得以發(fā)生，從而釋放出極大的能量.這些能量再通過輻射層和對(duì)流層中物質(zhì)的傳遞，才得以傳送到達(dá)太陽光球的底部，并通過光球向外輻射出去，太陽的可見光全部是由光球面發(fā)出的.光球外是色球，它的顏色是偏紅的，周圍還可以拍到一些它噴射的火焰，這個(gè)叫日珥.在色球?qū)拥墓饬羾姲l(fā)是太陽耀斑，又叫色球爆發(fā).它是太陽活動(dòng)中最為劇烈的現(xiàn)象之一，一個(gè)大的耀斑可發(fā)射高達(dá)1025J的能量，相當(dāng)于全世界每個(gè)人“挨”一顆氫彈，或者是1000萬座火山同時(shí)噴發(fā)的能量.再外面一層叫做日冕，日全食的時(shí)候，月亮把太陽擋住了，周圍還有一圈非常漂亮發(fā)白顏色的光，這個(gè)叫日冕.這個(gè)日冕可大可小，跟太陽的活動(dòng)有關(guān)系.若用X射線或遠(yuǎn)紫外線對(duì)日冕拍照，可以觀察到在日冕中存在著大片的長條形的或是不規(guī)則形的暗黑區(qū)域，通過人造衛(wèi)星和宇宙空間探測器拍攝的照片，發(fā)現(xiàn)在日冕上長期存在著一些黑暗區(qū)域，這里的X射線強(qiáng)度比其他區(qū)域要低得多，從表觀上看就像日冕上的一些洞，我們形象的稱之為冕洞.冕洞是太陽磁場的開放區(qū)域，這里的磁力線向宇宙空間延伸，大量的等離子體順著磁力線快速向外運(yùn)動(dòng)，其主要成分是氫粒子和氦粒子.有時(shí)會(huì)將上百億噸的物質(zhì)加速到300km/s～900km/s，最快可達(dá)2000km/s以上.這種高速運(yùn)動(dòng)的等離子體流也就是我們所說的太陽風(fēng)，它至少可以吹遍整個(gè)太陽系.這些高能離子能夠沿著磁力線侵入地球的極區(qū)，產(chǎn)生絢麗壯觀的極光.同時(shí)也產(chǎn)生電離層騷擾(電離層暴).
通常，太陽耀斑、日珥爆發(fā)、日冕物質(zhì)拋射等劇烈太陽活動(dòng)被俗稱為“太陽風(fēng)暴”.太陽的磁能每年會(huì)達(dá)到高峰，而太陽黑子(由于太陽磁力線管與太陽表面相交，磁力線束縛使得管內(nèi)的物質(zhì)較周圍溫度為低，呈現(xiàn)出顏色較暗的黑點(diǎn)，稱為太陽黑子.)的數(shù)量或耀斑每11年會(huì)達(dá)到最高值，這兩種情況可能會(huì)在2013年同時(shí)發(fā)生.一旦出現(xiàn)就會(huì)形成超級(jí)太陽風(fēng)暴.
2太陽風(fēng)暴的有史記載
太陽作為一顆相對(duì)穩(wěn)定的恒星，至少已有40億年以上的歷史.在如此漫長的時(shí)間里，到底發(fā)生過多少次劇烈的爆發(fā)活動(dòng)無法詳盡考證；但對(duì)銀河系類似太陽恒星的觀測表明，這種爆發(fā)肯定非常頻繁，有時(shí)候規(guī)模還非常巨大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過卡特里娜颶風(fēng)的威力.
早在西漢的《淮南子》中曾記載“日中有駿烏”，觀天象者所看到的“三足烏鴉”，又有《漢書·五行志》記載：“河平元年，三月己未，日出黃，有黑氣，大如錢，居日中.”可以說是世界上最早的有關(guān)太陽黑子的記錄.
在1859年9月，地球就曾經(jīng)遭遇過一次“超級(jí)太陽風(fēng)暴”的襲擊.在1859年9月1日早晨，英國天文學(xué)家理查德·卡林頓用裝著過濾器的望遠(yuǎn)鏡觀測太陽表面時(shí)，發(fā)現(xiàn)太陽表面噴射出了一道明亮的閃光.然而他不知道那團(tuán)明亮的斑點(diǎn)是一團(tuán)帶著電荷的等離子云，它正朝著地球的方向疾速飛來.48小時(shí)后，也就是1859年9月3日，超級(jí)太陽風(fēng)暴襲擊了地球，強(qiáng)烈的地磁效應(yīng)使得剛剛形成的電報(bào)網(wǎng)絡(luò)陷入癱瘓，甚至出現(xiàn)了電報(bào)員觸電、電報(bào)紙自燃的情況，那次熱帶地區(qū)的夜空都能看到極光，史稱“卡林頓事件”.當(dāng)時(shí)世界主要依靠蒸汽機(jī)和肌肉勞力運(yùn)轉(zhuǎn)，人們對(duì)高技術(shù)的依賴遠(yuǎn)不如今天，供電網(wǎng)絡(luò)沒有現(xiàn)在這么密集、規(guī)模沒有這么大，天上也沒有衛(wèi)星.
在1899年，美國天文學(xué)家霍爾發(fā)明了一種“太陽攝譜儀”，能夠用來觀察太陽發(fā)出的某一種波長的光.這樣，人們就能夠靠太陽大氣中發(fā)光的氫、鈣元素等的光，拍攝到太陽的照片.結(jié)果查明，太陽的閃光和什么隕石毫不相干，那不過是熾熱的氫的短暫爆炸而已.極光只是太陽風(fēng)暴活動(dòng)中比較“溫柔”的表現(xiàn)，如果太陽風(fēng)暴強(qiáng)度增加，那么就會(huì)對(duì)人類生產(chǎn)、生活產(chǎn)生影響.在太陽表面出現(xiàn)小型的閃光是十分普通的事情，特別在太陽黑子密集的部位，一天能觀察到一百次之多，特別是當(dāng)黑子在“生長”的過程中更是如此.像卡林頓所看到的那種巨大的閃光是很罕見的，一年只發(fā)生很少幾次.
在1942年，德國經(jīng)常派飛機(jī)去轟炸英國，可是每次英國都提前知道.這是因?yàn)橛莆樟死走_(dá)技術(shù)，可是突然有一天英國海岸警戒雷達(dá)失靈了，英國人就懷疑內(nèi)部有德國間諜.實(shí)際上是太陽風(fēng)暴給它破壞了，這也是又一次人類感受到太陽風(fēng)暴的危害.到了70年代有一次太陽風(fēng)暴導(dǎo)致大氣活動(dòng)加劇，增加了當(dāng)時(shí)屬于蘇聯(lián)的“禮炮”號(hào)空間站的飛行阻力，從而使其脫離了原來的軌道.
20世紀(jì)至今最強(qiáng)烈的太陽風(fēng)暴出現(xiàn)在1989年3月，曾使加拿大魁北克省和美國新澤西州的供電系統(tǒng)受到破壞，停電9個(gè)小時(shí)，造成的損失超過10億美元.即便如此，它的強(qiáng)度也只是1859年的14左右.2010年8月上旬，距地球1.49×108km之外的太陽耀斑等爆發(fā)，引發(fā)了一場太陽風(fēng)暴，也在地球高緯度地區(qū)上演了一場瑰麗的極光之舞.
人類該如何未雨綢繆，從已經(jīng)積累的太陽觀測資料來看，人類對(duì)于太陽活動(dòng)的長期變化和太陽短期內(nèi)的活躍程度還是能夠有效預(yù)測的.通過監(jiān)測太陽的活動(dòng)，可以像預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)登陸一樣，預(yù)測太陽風(fēng)暴對(duì)地球的影響時(shí)間和力度.如果是耀斑活動(dòng)，從太陽耀斑產(chǎn)生到地球上觀測到耀斑活動(dòng)，大約需要8分鐘的時(shí)間.而太陽風(fēng)暴中產(chǎn)生的高能粒子到達(dá)地球大概需要半個(gè)小時(shí).另外，日冕拋射出的帶電粒子到達(dá)地球的時(shí)間為數(shù)十小時(shí).在這個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，我們完全可以從引起耀斑的太陽磁場扭曲程度，大致判斷出即將發(fā)生的太陽風(fēng)暴的大小.如果是日冕物質(zhì)拋射活動(dòng)，那它一般需要半天至三四天才能到達(dá)地球進(jìn)而影響地球磁場.從而采取主動(dòng)的防御措施，暫停航天器發(fā)射和航天員的太空活動(dòng)，讓衛(wèi)星處于收藏狀態(tài)，對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行抗干擾加固，對(duì)磁高緯地區(qū)降低輸電線電壓或關(guān)閉電網(wǎng)，暫停跨越地球極區(qū)的航空服務(wù)等，躲開或減少太陽風(fēng)暴對(duì)人類的危害.但預(yù)測能力仍然偏低，對(duì)劇烈太陽活動(dòng)產(chǎn)生的物理機(jī)制還要作深入研究.現(xiàn)在還停留在依賴遙感方法間接測定太陽大氣中的諸多物理參數(shù)，而這些參數(shù)只能定性描述太陽大氣的物理狀態(tài)，因而無法給出相對(duì)精確的太陽活動(dòng)預(yù)報(bào).
3太陽風(fēng)暴對(duì)地球的影響
大家都知道太陽風(fēng)暴在爆發(fā)時(shí)會(huì)釋放大量帶電粒子，形成的高速粒子流會(huì)對(duì)地球的空間環(huán)境產(chǎn)生巨大的沖擊.嚴(yán)重時(shí)影響地球的空間環(huán)境，其電磁輻射直接影響地球向日面的大氣層和電離層,會(huì)使電磁場發(fā)生變化，并影響通訊，特別是短波通訊.對(duì)于耀斑爆發(fā)噴射出的大量高能粒子，會(huì)嚴(yán)重危及宇宙飛行器內(nèi)的宇航員和儀器的安全；日冕物質(zhì)拋射，則會(huì)引起地球強(qiáng)烈的磁場變化，即磁暴，屆時(shí)地表電網(wǎng)可能過熱，航空運(yùn)輸可能中斷，而電子設(shè)施、導(dǎo)航裝置和衛(wèi)星可能失去功能.大量的高能粒子流甚至?xí)苯訐p壞各種電子元件或引起電磁干擾，使得電磁信號(hào)紊亂，導(dǎo)致運(yùn)行錯(cuò)誤或通信故障.一次太陽風(fēng)的輻射量對(duì)一個(gè)人來說很容易達(dá)到多次的X線檢查量.它還會(huì)引起人體免疫力的下降，很容易引起病變，也會(huì)使人情緒易波動(dòng)，導(dǎo)致車禍增多.社會(huì)發(fā)達(dá)程度越高，太陽風(fēng)暴造成的影響也就越大.“卡林頓事件”如果發(fā)生在當(dāng)下，后果不堪設(shè)想.到目前為止，人類對(duì)太陽黑子數(shù)量較為完整的記錄積累了23個(gè)周期.上一個(gè)太陽活動(dòng)周期從1996年開始到2009年結(jié)束，持續(xù)了13年.現(xiàn)在太陽已經(jīng)進(jìn)入了新的活動(dòng)周期，部分科學(xué)家預(yù)測第24個(gè)太陽活動(dòng)周極大期出現(xiàn)在2013年，在這一年太陽黑子出現(xiàn)的數(shù)量為最多將達(dá)到峰值，從而太陽風(fēng)暴發(fā)生的幾率有所增大.至于會(huì)不會(huì)出現(xiàn)“超強(qiáng)太陽風(fēng)暴”，仍然無法可靠地預(yù)報(bào)，它屬于極低概率事件，即使發(fā)生了而不是面向地球，要根據(jù)所偏的角度再估算它對(duì)地球的影響，假如出現(xiàn)了最壞的結(jié)果，正好面向地球，其危害如何，還需要具體討論和評(píng)估，也并非意味著世界末日來臨.
雖然太陽風(fēng)暴爆發(fā)時(shí)發(fā)生的紫外線和X-射線強(qiáng)度可以達(dá)到平靜時(shí)的數(shù)十倍甚至數(shù)百倍，并拋射出大量的高能帶電粒子，但地球是個(gè)完美的系統(tǒng)，其熔融核心、自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的隱形磁場，能夠很好地屏蔽掉大部分高能帶電粒子；而且地球稠密的大氣層能夠吸收大部分的紫外線和X射線，使我們免受輻射損傷.盡管太陽活動(dòng)周期僅為11年，活動(dòng)如此頻繁，歷史上卻很少有其造成重大災(zāi)害的記載.當(dāng)太陽風(fēng)到達(dá)地球附近時(shí)，與地球的偶極磁場發(fā)生作用，并把地球磁場的磁力線吹得向后彎曲.但是地磁場的磁壓阻滯了等離子體流的運(yùn)動(dòng)，使得太陽風(fēng)不能侵入地球大氣而繞過地磁場繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng).于是形成一個(gè)空腔，地磁場就被包含在這個(gè)空腔里.此時(shí)的地磁場外形就像一個(gè)一頭大一頭小的蛋狀物.顯然地磁場把太陽風(fēng)阻擋在地球之外.這好比人體的免疫系統(tǒng)，保護(hù)著人體健康.只有那些攜帶與地球磁場極性相反的日冕物質(zhì)才會(huì)割斷地球磁力線，撕裂地球磁層進(jìn)入地球.給地球帶來一系列破壞.干擾地球的磁場，使地球磁場的強(qiáng)度發(fā)生明顯的變動(dòng)；影響地球的高層大氣，破壞地球電離層的結(jié)構(gòu)，使其喪失反射無線電波的能力，造成無線電通信中斷；另外它還會(huì)影響大氣臭氧層的化學(xué)變化，并逐層往下傳遞，直到地球表面，使地球的氣候發(fā)生反常的變化，甚至還會(huì)進(jìn)一步影響到地殼，引起火山爆發(fā)和地震.例如，1959年7月15日，人們觀測到太陽突然噴發(fā)出一股巨大的火焰(它就是太陽風(fēng)暴的風(fēng)源).幾天后，7月21日，也就是這股猛烈的太陽風(fēng)吹襲到地球近空時(shí)，竟使地球的自轉(zhuǎn)速度突然減慢了0.85ms，而這一天全球也發(fā)生多起地震；與此同時(shí)，地磁場也發(fā)生被稱為“磁暴”的激烈擾動(dòng)，環(huán)球通信突然中斷，使一些靠指南針和無線電導(dǎo)航的飛機(jī)、船只一下子變成了“瞎子”和“聾子”…….
人類所依賴的高技術(shù)系統(tǒng)對(duì)太陽風(fēng)暴很敏感，一旦發(fā)生特別劇烈的太陽風(fēng)暴，除了衛(wèi)星和GPS定位系統(tǒng)可能完全癱瘓，輸電網(wǎng)也會(huì)變得非常脆弱和不穩(wěn)定，甚至完全關(guān)閉；與供電息息相關(guān)的行業(yè)也將成為受害者：制冷設(shè)備停轉(zhuǎn)，冷庫里大量的食物和藥品失去儲(chǔ)藏條件而變質(zhì)；水泵突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)，社區(qū)的居民飲水成為難題.還可能導(dǎo)致交通癱瘓、金融業(yè)崩潰和公共設(shè)施亂套.現(xiàn)在地球上布滿了有線和無線設(shè)施，但這些設(shè)施都難以經(jīng)受太陽風(fēng)暴襲擊的考驗(yàn).由于在太陽風(fēng)暴期間，黑子不斷燃燒、爆炸，釋放出大量的紫外線會(huì)使地球上空的電離層濃度突然增加，吸收掉短波的能量，從而造成對(duì)短波無線電信號(hào)的干擾，手機(jī)也不能正常使用.幾乎每次大的太陽風(fēng)暴過后都會(huì)有衛(wèi)星損壞的報(bào)告.而且，太陽風(fēng)暴的劇烈輻射還會(huì)對(duì)宇航員的健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅.
4如何關(guān)注太陽風(fēng)暴
太陽風(fēng)暴的發(fā)現(xiàn)是20世紀(jì)空間探測的重要發(fā)現(xiàn)之一.經(jīng)過40多年的研究，對(duì)太陽風(fēng)暴的物理性質(zhì)有了基本了解，但是至今人們?nèi)匀徊磺宄栵L(fēng)暴是怎樣起源和怎樣加速的，太陽風(fēng)是怎樣得到等離子體的供應(yīng)及能量供應(yīng)的，它是空間物理學(xué)領(lǐng)域中長期研究仍懸而未決的一大基本課題.
根據(jù)研究，科學(xué)家們預(yù)期太陽活動(dòng)本該在2007年或2008年就逐漸進(jìn)入高發(fā)期.但它一直非常平靜，直到2010年8月1日才有了第一次較大的爆發(fā).如果經(jīng)常有小的太陽風(fēng)暴，發(fā)生較大太陽風(fēng)暴的幾率反而比較小.最怕的就是能量很長時(shí)間得不到釋放，突然一次釋放就很可能是巨大的太陽風(fēng)暴.太陽活動(dòng)是有規(guī)律可循的，每隔11年左右就會(huì)進(jìn)入一次太陽活動(dòng)高峰期，這時(shí)太陽會(huì)向外拋出很多物質(zhì)，就像“打噴嚏”一樣，這讓離它1.5億萬公里的地球也會(huì)“感冒”.在上一周期的2003年11月4日爆發(fā)了X28級(jí)(按太陽耀斑爆發(fā)的X射線的強(qiáng)度大小，太陽耀斑爆發(fā)從小到大可分為A、B、C、M、X五級(jí))太陽耀斑.由于不是面對(duì)地球噴發(fā)，人類幸運(yùn)地逃過一劫.而在第24個(gè)太陽活動(dòng)周，太陽一直處于'沉睡'狀態(tài).何時(shí)蘇醒的重?fù)?dān)也就落在了為人們保駕護(hù)航的科學(xué)家身上.太陽系是一個(gè)很大的系統(tǒng)，中間涉及到的物理過程覆蓋了很大的時(shí)間和空間尺度，需要利用超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行多尺度的等離子體數(shù)值模擬，結(jié)合衛(wèi)星以及地面的實(shí)地和成像觀測，理論分析等，才能逐步將這個(gè)問題比較徹底地理解清楚，進(jìn)而為人類利用空間提供支持，這也是空間天氣研究的主要目標(biāo).依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)水平，科學(xué)家要準(zhǔn)確預(yù)報(bào)太陽風(fēng)暴發(fā)生的時(shí)間和強(qiáng)度是非常困難的事情.太陽活動(dòng)預(yù)報(bào)尤其是劇烈太陽活動(dòng)預(yù)報(bào)依然是空間天氣預(yù)報(bào)中最困難的部分，預(yù)報(bào)在2013年太陽蘇醒爆發(fā)超強(qiáng)的太陽風(fēng)暴，也只是部分科學(xué)家的共識(shí)，而且概率很低.
大家應(yīng)該對(duì)不同級(jí)別的太陽風(fēng)暴都給予一定的關(guān)注，最新研究表明，地球磁場在太陽風(fēng)暴面前就像是一間容易“漏風(fēng)”的房子，其“漏洞”會(huì)持續(xù)“透風(fēng)”長達(dá)數(shù)小時(shí)，為來自太陽的帶電粒子進(jìn)入地球大氣層、擾亂通信和電力系統(tǒng)等提供可乘之機(jī).太陽上不時(shí)會(huì)刮出由帶電粒子構(gòu)成的太陽風(fēng).風(fēng)大了我們就稱太陽風(fēng)暴，如果太陽活動(dòng)變得劇烈，太陽風(fēng)也會(huì)跟著狂暴起來.地球自身有一個(gè)綿延至太空中數(shù)萬公里的磁場，能夠構(gòu)成抵御太陽風(fēng)的保護(hù)性屏障.不過，這道屏障并非沒有破綻.當(dāng)太陽風(fēng)所包含的磁場朝向在局部上與地球磁場朝向相反時(shí)，兩個(gè)磁場的“磁重聯(lián)”過程會(huì)導(dǎo)致地球磁場保護(hù)屏障產(chǎn)生縫隙，使太陽風(fēng)的帶電粒子得以乘虛而入.這種縫隙會(huì)長達(dá)數(shù)小時(shí)處于敞開狀態(tài)，在距地球表面約6萬公里的地球磁場屏障邊界上，縫隙面積有時(shí)可能達(dá)到了地球面積的兩倍，而地球磁場又形如漏斗，尖端對(duì)著地球的南北兩個(gè)磁極，這樣會(huì)使帶電粒子沿著地磁場這個(gè)“漏斗”沉降，進(jìn)入地球的兩極地區(qū).兩極的高層大氣，受到太陽風(fēng)的轟擊后會(huì)發(fā)出光芒，形成極光.
太陽風(fēng)對(duì)地球的影響，只是乘虛而入的漏網(wǎng)分子所為.由此可見，在無所阻攔的星際空間，太陽風(fēng)的威力有多大了.在太陽風(fēng)和外面的星際物質(zhì)交匯的地方，會(huì)產(chǎn)生沖擊波.1977年發(fā)射的“旅行者一號(hào)”探測器據(jù)說在2003年的時(shí)候碰上了這種沖擊波.那個(gè)沖擊波距離太陽大約
關(guān)鍵詞：短波廣播；電離層；軟件分析
中圖分類號(hào)：TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
短波廣播（SW）是指載波頻率在2.3―26.1兆赫茲頻段（HF）的廣播。短波廣播是一種遠(yuǎn)程收聽遠(yuǎn)距離的廣播，可以直接聽到世界各地的廣播訊息。經(jīng)過多年的發(fā)展，世界各地的短波廣播層出不窮，下文將對(duì)短波廣播的原理和電離層傳輸很軟件分析進(jìn)行介紹。
一、 短波廣播簡介
短波廣播是利用短波波段播送的廣播。由于穿透力強(qiáng)，不易干擾，因而國際廣播通常都位于短波波段。具有高度戰(zhàn)略價(jià)值，至今仍被專家們普遍認(rèn)為是大規(guī)模全球傳送的唯一最有效途徑，且安全、便宜、快捷。短波廣播的應(yīng)用，起源于第二次世界大戰(zhàn)期間，由美國小羅斯福總統(tǒng)任內(nèi)創(chuàng)辦的美國之音，在冷戰(zhàn)期間促使蘇聯(lián)解體。當(dāng)短波電臺(tái)發(fā)射時(shí)，既有向天上發(fā)射的天波，也有沿地平面?zhèn)鞑サ牡夭āＳ捎诘夭ㄑ氐仄矫鎮(zhèn)鞑r(shí)易受地面障礙的影響，因此強(qiáng)度衰減很快，通常地波只能傳送到離發(fā)射臺(tái)較近的區(qū)域。
二、短波通過電離層進(jìn)行傳播
1 短波傳播可使用的頻率范圍
短波通過電離層進(jìn)行傳輸是指依靠電離層對(duì)電波的反射，但是并不是不全部的短波都能被反射，不同頻率的短波需要不同電子密度分布的電離層進(jìn)行反射，我們將某一特定電子密度分布的電離層所能反射的電磁波的最大頻率稱為最高可用頻率，最高可用頻率不是固定不變的，其會(huì)根據(jù)收發(fā)間距離的減小而變低。我們通常將在同一地點(diǎn)進(jìn)行收、發(fā)作業(yè)時(shí)，短波能夠被反射回來的最低頻率稱為電離層臨界頻率。當(dāng)短波的收、發(fā)間距離一定時(shí)，使用較低的頻率發(fā)射短波時(shí)，在接收點(diǎn)會(huì)收到有一定時(shí)延差的高、低角波；這一高低角波時(shí)延會(huì)隨著電磁波頻率的升高逐漸減小到零，高低角波重合；當(dāng)頻率再升高，則接收點(diǎn)落入跳距以內(nèi)，完全收不到發(fā)射信號(hào)。我們?cè)谶x用電磁波的頻率時(shí)應(yīng)當(dāng)引起足夠的注意，確定好可用電磁波的最大最小頻率范圍。電磁波在被電離層反射的過程中并不是無損反射的，其能量還是具有一定的損耗的，吸收大小通常與頻率平方成反比。當(dāng)電磁波的頻率較低，則信號(hào)電平因吸收增大而降低。
2傳輸模式
短波的傳輸可以分為地面波、天波和直接波三種傳播方式，其中通過天波傳是指經(jīng)過地面上空40～800km高度含有大量自由電子、離子的電離層的反射或折射后返回地面的電波傳輸方式。天波可以使用多種途徑完成從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的傳輸。短波天波是利用電離層能夠反射電磁波信號(hào)特性進(jìn)行傳播的，但是電離層并不是之某一固定的層級(jí)，其是分布在距地面50 公里到2 000 公里這一廣泛的距離，我們根據(jù)電離層中所含有的電子濃度不同。將電離層劃分為3層，分別是D層、E層和F層，其中D層在最底層，F(xiàn)層是最外層。在白天電子較為活躍時(shí)又可以將F層細(xì)分為F1層和F2層。短波通信主要是通過F2層來起作用的。在整個(gè)電離層中我們主要利用E層及F2層的反射完成短波的傳遞。當(dāng)短波通信的發(fā)射和接收機(jī)的位置確定后，選用不同的層進(jìn)行反射的最少跳數(shù)可以計(jì)算出來。當(dāng)需要建立起一條短波通信時(shí)，需要認(rèn)真選擇通信頻率，在給定距離和方向的路徑上，根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)的不同在一定的時(shí)間里只有一個(gè)有限的頻帶能夠使用，我們通常在使用短波通信時(shí)，需要提前準(zhǔn)備好幾種頻率以便可以在需要時(shí)進(jìn)行切換來供長時(shí)間通信時(shí)的頻帶切換，這些頻率都是在考慮了影響天波傳播的主要因素太陽黑子后確定下來的。
3短波廣播的頻率、覆蓋范圍和天線仰角三者之間的的關(guān)系
短波廣播的頻率、覆蓋范圍和天線仰角三者之間是相互關(guān)聯(lián)的：
（1）在我們將天線仰角固定時(shí)，增大電磁波的頻率，短波在電離層進(jìn)行反射的距離不斷升高，可接受的范圍不斷的增大，當(dāng)達(dá)到臨界值時(shí)，其覆蓋面積達(dá)到最大值，當(dāng)超過最大頻率時(shí)，短波就會(huì)超出電離層，無法進(jìn)行反射。
（2）當(dāng)頻率向MUF 升高，電磁波可能會(huì)使用F層來進(jìn)行反射，在這種情況下需要將天線的仰角抬高從而使短波能夠完成一定路徑的傳播。
（3） 當(dāng)對(duì)短波的傳輸頻率進(jìn)行固定時(shí)，天線的仰角越低，短波所能傳輸?shù)木嚯x就越遠(yuǎn)，與之相反的是，天線發(fā)射的仰角越高，短波傳輸?shù)穆窂皆蕉蹋瓷涠滩ǖ碾婋x層位置也越高。
4短波信號(hào)的衰減
會(huì)引起衰減的因素眾多，例如發(fā)射天線的信號(hào)集中度不夠，信號(hào)有很大一部分散射掉了，從而使很多相位幅度都不同的傳輸模式。如果在接收的過程中，有多條信號(hào)相互干擾，將會(huì)對(duì)接收質(zhì)量造成很大的影響。當(dāng)短波傳輸時(shí)處于不同的時(shí)間段時(shí)，會(huì)由于電離層的不同而造成MUF 發(fā)生上下波動(dòng)。
5 短波信號(hào)的噪聲
噪聲根據(jù)噪聲源的不同分為系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)外部，內(nèi)部噪聲由于產(chǎn)生的影響不大，一般都將其忽略，外部的噪聲多來自于自然界（大氣層和銀河系）或者是人類發(fā)出的信號(hào)造成的干擾，而雷暴由于會(huì)產(chǎn)生很高的電壓和導(dǎo)致電離層不穩(wěn)定從而對(duì)短波的影響很大。而來自于太空中的離子風(fēng)暴對(duì)短波的影響也很大，離子風(fēng)暴的沖擊對(duì)電離層的影響對(duì)短波傳輸造成影響。人類發(fā)明的電氣產(chǎn)品也在不斷的向外輻射著電磁信號(hào)，這些信號(hào)也和對(duì)短波的傳輸造成影響，這些噪聲往往是垂直極化的，因此我們可以使用選擇水平極化的天線來降低人為噪聲對(duì)天線傳輸?shù)挠绊憽?/p>
三、太陽風(fēng)暴對(duì)短波傳輸?shù)挠绊?/p>
大型太陽風(fēng)暴會(huì)產(chǎn)生大量的射線，這些射線會(huì)造成電離層的D層電離增強(qiáng)，D層對(duì)短波的吸收加大，這樣就會(huì)對(duì)電離層的反射造成影響，嚴(yán)重的甚至可以阻塞整個(gè)短波頻段。在發(fā)生太陽風(fēng)暴對(duì)電離層的影響時(shí)一般只在白天對(duì)電路造成影響，持續(xù)時(shí)間一般從幾分鐘到幾小時(shí)不等，這些時(shí)間是可以根據(jù)爆發(fā)的時(shí)間來進(jìn)行估算的，衰落的量級(jí)與太陽爆發(fā)的強(qiáng)度有關(guān)，同時(shí)與太陽位置相對(duì)于電波穿越D 層的位置也有關(guān)系。當(dāng)發(fā)生以上這種情況時(shí)，高頻受到的影響要遠(yuǎn)低于低頻電磁波。
1極帽吸收
當(dāng)太陽風(fēng)暴發(fā)生時(shí)，一般會(huì)輻射處大量的高能射線，這種高能射線中的高能質(zhì)子會(huì)被地球自身的磁場偏轉(zhuǎn)導(dǎo)向兩極，在兩極會(huì)導(dǎo)致電離層的D層發(fā)生電離加強(qiáng)，從而會(huì)對(duì)短波造成很強(qiáng)的吸收，在太陽爆發(fā)后約10 分鐘，極帽吸收就可能發(fā)生，時(shí)間長的可持續(xù)10 天。
2電離層騷擾
太陽的劇烈活動(dòng)會(huì)對(duì)地球的磁場造成一定的影響，因?yàn)殡婋x層和地球磁場是相互關(guān)聯(lián)的，一方受到影響必然會(huì)影響到另一方，這種被稱為電離層的騷擾，當(dāng)發(fā)生電離層騷擾時(shí)，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致電子密度的增加，從而會(huì)導(dǎo)致能夠傳輸相較于平時(shí)更高頻率的短波，而有時(shí)又會(huì)產(chǎn)生相反的影響，只適合于低頻率短波的傳輸，這種電離層騷擾將會(huì)影響幾天，在不同的維度所收到的影響不一，通常來說在高緯度地區(qū)所受到的騷擾較大，與太陽風(fēng)暴引起的現(xiàn)象相反的是，低頻信號(hào)較高頻信號(hào)能夠更好的在電離層騷擾時(shí)進(jìn)行傳輸信號(hào)。
3對(duì)短波傳輸有很大影響的幾個(gè)數(shù)據(jù)
短波傳輸發(fā)展至今，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出了一些公式，能夠計(jì)算出短波傳輸中的數(shù)據(jù)，但是這些公式的應(yīng)用需要依賴于一些重要的參數(shù)，下面將就這些數(shù)據(jù)進(jìn)行列舉：
（1）太陽黑子數(shù)
太陽活動(dòng)引起的電磁信號(hào)的輻射將直接影響到電離層的結(jié)構(gòu)，太陽活動(dòng)主要是通過使用太陽黑子進(jìn)行評(píng)估和說明的，太陽黑子數(shù)目是指太陽表面可見黑子和黑子組的數(shù)目。通過測量來自太陽在10.7cm（2800MHz）的射線來計(jì)算太陽黑子的數(shù)目。
（2）長路徑與短路徑
短波電路預(yù)測一般有兩種電路類型：短路徑和長路徑。
（3）大圓圖與大圓距離
大圓圖是以發(fā)射點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，正北方為0°，大圓距離為徑長繪制出的極坐標(biāo)形式的地圖，圓距離就是地圖中發(fā)射點(diǎn)到達(dá)接收點(diǎn)的直線距離。
（4）天線方向
天線的方向必須對(duì)應(yīng)用正確的方位。
四、短波電路預(yù)測
當(dāng)知道以上數(shù)據(jù)以后就可以通過軟件來計(jì)算短波傳輸路徑的預(yù)測，通過軟件的計(jì)算可以得出點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電路計(jì)算可以對(duì)覆蓋區(qū)域內(nèi)的接收點(diǎn)提供詳細(xì)的計(jì)算值，而點(diǎn)對(duì)面模式一般可繪出基本電路可靠度、場強(qiáng)和功率等數(shù)據(jù)的等值曲線圖，可以供用戶綜合考慮。所算出的數(shù)值通常是用于估算在某一月份和時(shí)間短波的頻率性能和短波所能覆蓋的區(qū)域，這個(gè)數(shù)值是一個(gè)估算值，無法精確到某一天，但是也有一些軟件能夠?qū)Υ_定的日期進(jìn)行精確地預(yù)估，這一軟件中通常對(duì)影響電離層的數(shù)據(jù)進(jìn)行了全盤考慮。
軟件預(yù)測值是否準(zhǔn)確不但取決于軟件的算法同時(shí)還要依靠
（1）對(duì)于系統(tǒng)模擬發(fā)射系統(tǒng)的參數(shù)的使用情況；
（2）電離層和地磁條件的實(shí)際狀況是否與所估算的值相符；
（3）使用的天線場型圖是否符合實(shí)際；
（4）信噪比是否達(dá)標(biāo)等。如果軟件算法合理，系統(tǒng)模擬發(fā)射系統(tǒng)的參數(shù)準(zhǔn)確、電離層等條件達(dá)標(biāo)的情況下，計(jì)算軟件能夠很好的完成對(duì)于短波傳輸?shù)挠?jì)算。
結(jié)語
本文通過對(duì)短波傳輸?shù)脑硪约坝绊懚滩▊鬏數(shù)囊蛩剡M(jìn)行了介紹，并指出了通過一些軟件可以精確預(yù)測短波傳輸?shù)穆窂降取?/p>
參考文獻(xiàn)
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黃河頻繁的季節(jié)性斷流始于20世紀(jì)70年代初，有關(guān)資料顯示，自20世紀(jì)70年代以來，黃河入海年徑流量逐漸變小：20世紀(jì)60年代為575億立方米，70年代為313億立方米，80年代為284億立方米，90年代中期為187億立方米。在短短的幾十年里，黃河入海徑流總量銳減了一多半。與此同時(shí)，黃河下游多次斷流。特別是進(jìn)入90年代之后，斷流現(xiàn)象更為嚴(yán)重。
黃河利津斷流情況統(tǒng)計(jì)
年份
斷流天數(shù)
1991
16
1992
83
1993
60
1994
74
1995
122
1996
136
1997
226
1998
142
1999
42
這種情況在2000年得到了改變，2000年沒有斷流。反而，到2003年9月，黃河中上游連連降雨，水勢上漲，河南蘭考段蔡集控導(dǎo)工程28號(hào)壩被撕裂，出現(xiàn)決堤現(xiàn)象，造成重大財(cái)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)損失。但是，黃河斷流這一影響重大而廣泛的現(xiàn)象依然值得我們分析探究。
二、黃河斷流成因淺析
1．黃河斷流的自然原因
黃河流域近年來降水量減少是黃河斷流的最主要的自然原因，而降水又直接受氣侯變化的影響。綜合各種情況來看，致使黃河斷流的自然原因主要有以下幾種：
①太陽輻射的改變太陽輻射是地球氣候的能源，所以太陽輻射輸出量的改變勢必導(dǎo)致地球氣候的變化。根據(jù)觀測，20世紀(jì)70年代開始，太陽輻射量在不斷增強(qiáng)，地球氣溫不斷升高，蒸發(fā)加強(qiáng)，使我國黃河流域乃至華北、西北地區(qū)更加干旱。
②太陽黑子根據(jù)觀測分析發(fā)現(xiàn)，亞洲東南部的季風(fēng)氣候與太陽黑子的11年周期有一定的相關(guān)性。一般情況下，在太陽黑子極值年附近，我國地面大氣環(huán)流中的季風(fēng)成分大于行星風(fēng)成分。20世紀(jì)90年代中期，處于太陽黑子兩個(gè)極值年之間，所以，我國的季風(fēng)勢力較往年減弱，尤其表現(xiàn)在黃土高原和華北地區(qū)，使季風(fēng)降水雨帶多徘徊于長江中下游地區(qū)，造成我國華北干旱顯著（如1997年黃河斷流最嚴(yán)重）。
③間冰期根據(jù)考古分析，地球上的氣候冷暖干濕相互交替，變化的周期長短不一。在大冰期之間是比較溫暖的大間冰期。在第四紀(jì)大冰期中，又分為幾個(gè)亞冰期和亞間冰期，而當(dāng)今世界處在第四紀(jì)的亞間冰期，氣溫逐年上升，降水量逐年下降，尤其在黃河流域，出現(xiàn)干旱氣候。黃河河南花園口以上流域1990年～1995年間平均降水量減少12％。
④大氣透明度的變化地表氣候受太陽輻射的影響。太陽輻射除受太陽本身變化影響外，到達(dá)地球的部分也受大氣透明度的影響。火山活動(dòng)對(duì)大氣透明度的影響最大，火山爆發(fā)噴出的灰塵能強(qiáng)烈地反射和散射太陽輻射，而對(duì)地面發(fā)出的長波輻射卻沒有顯著影響。據(jù)計(jì)算，火山塵埃散射太陽輻射的能力比散射地面長波輻射大30倍，塵埃反射太陽輻射的作用比大氣分子強(qiáng)得多。根據(jù)實(shí)測結(jié)果，火山活動(dòng)較多的年份，相應(yīng)地到達(dá)地面的太陽輻射也較少。1912年以后至20世紀(jì)90年代，北半球火山活動(dòng)相對(duì)較少，大氣混濁程度減少，可以吸收更多的太陽輻射。因此氣溫增高，形成一個(gè)溫暖期，蒸發(fā)加強(qiáng)，氣候變得干燥。
⑤流域狀況黃河流域大部分屬于干旱、半干旱的大陸性氣候區(qū)。多年平均降水量476毫米，降水年內(nèi)分配不均，大約60％的降水量集中在6月～9月。徑流的補(bǔ)給主要靠降水，因此年內(nèi)分配不均勻，且年際變化大，天然河川徑流量658億立方米，實(shí)測年徑流量431億立方米。干流最大年徑流量與最小年徑流量的比值為2～3。降水量本來就不充沛，水資源不足，進(jìn)入溫暖期后蒸發(fā)加強(qiáng)，降水減少，旱情加重，水資源供求關(guān)系更加吃緊。最終導(dǎo)致黃河斷流現(xiàn)象出現(xiàn)。
⑥下游補(bǔ)給黃河下游流經(jīng)華北平原，河床寬坦，水流緩慢，泥沙大量淤積，成為世界上著名的地上河，使該段黃河不僅得不到兩岸地下含水層的水源補(bǔ)給，反而要用河水下滲補(bǔ)給地下含水層，越是干旱越是下滲嚴(yán)重。
⑦上中游補(bǔ)給黃河徑流主要來自于上中游以降水補(bǔ)給為主的地表徑流與地下徑流，流域內(nèi)降水量的下降直接減少了徑流的水源補(bǔ)給量。
2．黃河斷流的人為原因
人類對(duì)水資源的不合理利用和對(duì)環(huán)境的破壞也是黃河斷流的主要原因之一。
①森林覆蓋率低，水土流失嚴(yán)重歷史上植被狀況的惡化對(duì)黃河斷流影響很大，在黃土高原，原有的茂密森林在唐代、宋代之后遭到人為的毀滅性破壞，直到今天，黃河流域的森林覆蓋率仍然遠(yuǎn)低于全國平均水平，其生態(tài)破壞的趨勢遠(yuǎn)未能得到根本性的遏制，甚至于有所發(fā)展。水土流失量驚人，使得土地蓄水、保水性能很差。生態(tài)環(huán)境的惡化、森林的消失是造成黃河洪災(zāi)與斷流并存的歷史原因。
②人口、經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，耗水量劇增20世紀(jì)50年代以來，黃河流域人口猛增，人類生產(chǎn)與生活規(guī)模無節(jié)制擴(kuò)大，耗水量呈現(xiàn)急劇上升態(tài)勢。50年代時(shí)，黃河下游灌區(qū)灌溉140萬公頃農(nóng)田，90年代灌溉面積上升到500萬公頃，工業(yè)生產(chǎn)用水也數(shù)十倍地增長。在50年代初期，黃河供水地區(qū)年均耗水量122億立方米，90年代初達(dá)到300億立方米，而同時(shí)年均降水量反而有所下降。與50年代相比，90年代黃河下游非汛期來水減少24．5億立方米，同期耗水量反而增加81．5億立方米，水資源供需矛盾尖銳，黃河水資源供遠(yuǎn)小于求，斷流在所難免。
③水資源管理不協(xié)調(diào)在枯水年份或者枯水季節(jié)，黃河沿岸各地只從自身利益考慮，紛紛引水、蓄水、爭水、搶水，水資源管理混亂，水量分配不合理，水荒矛盾更加突出。加重了下游水資源匱乏的程度。
④水費(fèi)偏低，農(nóng)業(yè)灌溉方式原始，水資源浪費(fèi)驚人黃河流經(jīng)了我國北方重要的農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉用水即占全河流用水總量的90％以上，而引黃渠每立方米水費(fèi)僅為3．6厘錢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于供水的生產(chǎn)成本，如此低廉的水價(jià)自然難以喚起人們的節(jié)約用水意識(shí)。目前，黃河流域共有水澆地500萬公頃，農(nóng)業(yè)灌溉仍然主要采用大畦漫灌、串灌等原始灌溉方式，一些灌區(qū)每公頃地年均毛用水量竟然高達(dá)60立方米，粗放經(jīng)營的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式使黃河水資源的有效利用率不及40％，水資源浪費(fèi)程度令人觸目驚心。
⑤水體污染嚴(yán)重，水體質(zhì)量不佳隨著人口的劇增、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，黃河流域水污染程度逐年加重，水體質(zhì)量的明顯下降既影響了人體的健康，也降低了黃河水資源的開發(fā)利用率，“水荒”矛盾更加尖銳。
⑥溫室效應(yīng)二氧化碳等溫室氣體產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，加速了氣溫的升高，蒸發(fā)量增大，降水減少，干旱加劇。
⑦海洋沙漠化目前每年大約有18億噸的石油通過海上運(yùn)往消費(fèi)地。由于運(yùn)輸不當(dāng)或油輪失事等原因，每年約有180萬噸石油流入海洋。另外，還有工業(yè)過程中產(chǎn)生的廢油排入海洋。有人估計(jì)，每年傾注到海洋中的石油量達(dá)200萬噸～1500萬噸，其中一部分形成油膜浮在海面上，抑制海水的蒸發(fā)。使參與水汽輸送的水量減少。同時(shí)又減少了海面的潛熱的轉(zhuǎn)化，使海洋減小了調(diào)節(jié)氣候的作用，產(chǎn)生“海洋沙漠化效應(yīng)”。尤其在20世紀(jì)70年代以來，在我國近海越來越顯著，直接影響我國的氣候、降水，使我國降水量有所減少。
⑧人為熱釋放隨著工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，世界能量的消耗迅速增長。僅2000年全世界消耗的能量就相當(dāng)于燃燒了380億噸煤所放出的能量，在一定程度上增強(qiáng)了大氣的干燥度，使陸地降水量減少。
⑨沿海城市氣候的截流由于城市的熱島效應(yīng)造成市區(qū)與郊區(qū)之間的溫度差，因而形成局部的熱力環(huán)流，其在大范圍氣壓梯度小時(shí)，表現(xiàn)比較明顯。在白天市區(qū)中心有強(qiáng)烈的上升氣流。這樣，市區(qū)因凝結(jié)核特別多，又有上升氣流，所以，降水量比郊區(qū)多，一般可增加5％～10％。近年來，我國東部城市化進(jìn)程特別快，城市發(fā)展規(guī)模大，數(shù)量多，眾多的城市群對(duì)進(jìn)入大陸空氣中的水分有明顯的“截流”作用，使之在當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生降水，減少了進(jìn)入內(nèi)陸（如黃河中上游地區(qū)）的水量，使黃河主要補(bǔ)給區(qū)降水減少。
三、黃河斷流的影響
1．黃河斷流對(duì)沿岸自然生態(tài)環(huán)境的危害
黃河斷流能夠引起河道萎縮，原來輸入海洋的大量泥沙只能在沿岸地區(qū)沉積，由此抬高河床，不利于汛期洪水下泄，容易誘發(fā)更大的洪澇災(zāi)害。干涸河道中泥沙的驟然增多使河道潛在地有演變成一條巨大沙帶的可能，久而久之，昔日黃河故道風(fēng)沙彌漫的悲劇就可能會(huì)重現(xiàn)，沿岸土地缺乏水源保護(hù)，土地沙化、荒漠化的可能性增大。黃河季節(jié)性斷流后，黃河三角洲地區(qū)缺乏足夠的泥沙沉積與水量輸入，地下水位下降，海水入浸，土壤鹽堿化速度加快，生物種群多樣化的優(yōu)勢將喪失殆盡。總之，黃河斷流使黃河下游地區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境趨向惡化，生態(tài)平衡失調(diào)，土壤肥力下降，不利于人類的生存和發(fā)展。
2．黃河斷流對(duì)沿岸人類活動(dòng)的影響
因黃河斷流，黃河下游地區(qū)1972年～1996年累計(jì)造成工農(nóng)業(yè)損失約268億元，每年平均損失14億元以上，受旱農(nóng)田累計(jì)500萬公頃，減少糧食100億噸，黃河斷流嚴(yán)重地?cái)_亂了沿岸人民的生活，山東境內(nèi)10余萬居民長期供水不足。黃河季節(jié)性斷流使其下游地區(qū)水源減少，而排入黃河的工業(yè)污水與生活廢水卻逐年增多，黃河的自凈能力減弱，地下水水質(zhì)惡化，威脅著人們的健康狀況。黃河的季節(jié)性斷流極大地制約了華北地區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。
四、黃河斷流的對(duì)策探討
1．植林種草，綠化大地，改善局部氣候植林種草，擴(kuò)大植被覆蓋率，發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)，資源開發(fā)與水土保持相結(jié)合，涵養(yǎng)水源，保持水土，防止水土流失，改善局部氣候，減少洪水危害，增加土壤肥力，增加地下徑流。
2．控制人口數(shù)量，提高人口素質(zhì)黃河流域應(yīng)重視對(duì)人口增長的有效控制，同時(shí)促使公民自覺地保護(hù)環(huán)境與水資源，合理用水，節(jié)約用水。
3．統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)開發(fā)黃河水資源統(tǒng)一管理、統(tǒng)籌編制黃河水資源利用與調(diào)度方案，兼顧各地情況，充分發(fā)揮大型水利工程樞紐作用，攔蓄洪水調(diào)節(jié)徑流。
4．加收水資源使用費(fèi)，促進(jìn)節(jié)約用水實(shí)施水資源有償使用制度，依法征收水資源使用費(fèi)，適當(dāng)提高水價(jià)，以刺激人們的水消費(fèi)觀念，喚醒節(jié)水意識(shí)，避免或減少水資源的浪費(fèi)。
5．調(diào)整流域內(nèi)的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，減少用水量在流域內(nèi)大力培育推廣耐旱作物，使灌溉用水量減少。
6．科學(xué)種田，實(shí)施節(jié)水灌溉新技術(shù)管灌、噴灌、滴灌、滲灌是國際上一致公認(rèn)的節(jié)水灌溉新技術(shù)，節(jié)水灌溉每公頃農(nóng)田用水量僅為傳統(tǒng)灌溉用水的1／5。黃河流域耕地面積寬廣，傳統(tǒng)灌溉方式普遍，節(jié)水灌溉新技術(shù)有著廣闊的市場，其節(jié)水潛力相當(dāng)可觀。這不僅要在黃河中下游推廣,更應(yīng)在黃河用水大戶的寧夏平原和河套平原推廣。
7．加強(qiáng)污水的凈化處理工作，提高水資源的重復(fù)利用率提高水資源的重復(fù)利用率是工業(yè)節(jié)水的重要手段，努力搞好污染水體的凈化處理工作，盡可能地提高工業(yè)用水的重復(fù)利用率，節(jié)約用水。
8．南水北調(diào)，跨流域調(diào)水南水北調(diào)，引長江水進(jìn)入黃河是解決黃河流域水資源緊張狀況的重要措施。9.更新工業(yè)和交通設(shè)備設(shè)計(jì)出吸熱存熱新器械，使交通和工業(yè)中釋放出的熱能被再利用。減少人為熱釋放，降低陸地上空氣的干燥度。
一、創(chuàng)設(shè)語言情境，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)思維
教師運(yùn)用語言創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，是最為常見的。故事、名人軼事、生活案例、懸疑問題等，都可以給學(xué)生主動(dòng)思維提供契機(jī)。教師選擇有趣生動(dòng)的地理故事、傳說、神話，很容易調(diào)和課堂學(xué)習(xí)氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)探索地理的熱情。
如在學(xué)習(xí)《太陽對(duì)地球的影響》相關(guān)內(nèi)容時(shí)，教師在課堂導(dǎo)入階段給學(xué)生講述“后羿射日”的故事：傳說古時(shí)候天上有十個(gè)太陽，人們難耐高溫，土地被烤焦了，莊稼也都枯干了，很多怪獸從森林里跑出來殘害人民。天帝命令善射的后羿去射日，并賜給他一張紅色的弓，一口袋白色的箭。后羿立刻展開戰(zhàn)斗，一支一支利箭射出，頃刻間十個(gè)太陽被射下了九個(gè)。堯認(rèn)為應(yīng)該留下一個(gè)太陽為人們照明，才阻止了后羿繼續(xù)射擊。這雖然是一個(gè)神話傳說，但說明從古時(shí)候人們就對(duì)太陽和地球之間的關(guān)系有足夠的關(guān)注，太陽和地球之間有著太多扯不斷的關(guān)系。太陽黑子活動(dòng)與地球降水變化的關(guān)系、太陽能的應(yīng)用、太陽輻射等問題，都是我們要研究的內(nèi)容。
教師給學(xué)生講述后羿射陽的故事，目的非常明確，就是要讓學(xué)生關(guān)注太陽與地球之間的關(guān)系。我國古代人民科學(xué)認(rèn)知極其有限，但對(duì)地球、太陽等自然現(xiàn)象都能夠積極探索，現(xiàn)代人更應(yīng)該掌握自然規(guī)律，利用自然服務(wù)人類生活。
二、創(chuàng)設(shè)媒體情境，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
創(chuàng)設(shè)媒體情境是現(xiàn)代課堂教學(xué)的重要選擇，特別是多媒體對(duì)課堂教學(xué)實(shí)現(xiàn)全覆蓋之后，利用多媒體強(qiáng)大展示功能輔助課堂教學(xué)，已經(jīng)成為教師的普遍共識(shí)。多媒體能夠?qū)⒇S富的圖片、生動(dòng)的動(dòng)畫視頻、個(gè)性的文字材料等，通過聲光電形式給學(xué)生帶來刺激。高中學(xué)生對(duì)電子信息技術(shù)有特殊興趣，多媒體創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境能夠使學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)活動(dòng)，在課堂學(xué)習(xí)中贏得主動(dòng)權(quán)。
如在學(xué)習(xí)《大氣的熱狀況與大氣運(yùn)動(dòng)》時(shí)，教師利用多媒體展示圖片，并引導(dǎo)學(xué)生觀察，給出思考問題：晴朗的天空為什么是藍(lán)色的？夏天如果沒有云朵，地面溫度會(huì)怎樣？為什么？為什么日出前的黎明、日落后的黃昏你沒有看到太陽，卻看見天空亮了？為什么白天氣溫高、夜晚氣溫低？學(xué)生觀看圖片，研讀教材，展開討論，很快就給出答案。從學(xué)生對(duì)問題的探討可以看出，學(xué)生能夠利用學(xué)習(xí)到的知識(shí)解釋地理現(xiàn)象，其學(xué)習(xí)興趣得以激活。學(xué)生大多對(duì)新鮮事物有探索欲望。教師利用學(xué)生好奇心理展開教學(xué)設(shè)計(jì)，能夠快速調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
三、創(chuàng)設(shè)活動(dòng)情境。塑造學(xué)生學(xué)習(xí)品質(zhì)
地理課堂教學(xué)中，教師要注重教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在具體操作中形成感知體驗(yàn)。地理學(xué)科有豐富的實(shí)踐活動(dòng)資源，實(shí)地考察、走訪調(diào)查、搜集信息、展開實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析、制作課件等，只要條件允許，設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，不僅能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生參與熱情，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，并在實(shí)踐中形成重要感知體驗(yàn)，正所謂“實(shí)踐出真知”。
學(xué)生有獲取信息的豐富渠道，教師不妨讓學(xué)生去搜集整理相關(guān)信息材料，這樣可以給學(xué)生參與教學(xué)提供機(jī)會(huì)。在學(xué)習(xí)《海陸分布對(duì)大氣環(huán)流的影響》前，教師給學(xué)生布置一個(gè)信息搜集任務(wù)：搜集整理東亞季風(fēng)冬季風(fēng)和夏季風(fēng)的風(fēng)向、性質(zhì)、源地、形成原因等信息，以列表的形式呈現(xiàn)出來。課堂教學(xué)展示時(shí)，學(xué)生大多都能夠圓滿完成搜集任務(wù)。
其中最熱門的是改造、出售、出租“末日避難所”。這些現(xiàn)成的“末日避難所”絕大多數(shù)都是冷戰(zhàn)時(shí)期遺留下來的“老古董”。它們的共同特點(diǎn)是深埋地下，有著厚重的鋼鐵外殼，能抵擋原子彈甚至氫彈的沖擊，儲(chǔ)存的食物和水能夠供避難者生存相當(dāng)長的一段時(shí)間，而且還配備了全套現(xiàn)代化的生活休閑設(shè)備。盡管售價(jià)從幾十萬到數(shù)百萬美元不等，但隨著“末日”臨近，仍然銷量激增。假如你承擔(dān)不起這樣的巨額費(fèi)用，還有相對(duì)平價(jià)的避難所出租服務(wù)，入住一年的價(jià)格在3.5萬至8萬美元之間。更多的人則在自家后院架設(shè)電網(wǎng)、挖掘地洞；還有的人甚至在家里儲(chǔ)藏了可供一家人吃五年的干糧、多達(dá)一萬發(fā)的子彈等等。
正當(dāng)有人“深挖洞，廣積糧”忙得不亦樂乎時(shí)，另一些“世界末日”信徒則前往位于法國南部比加拉什山上的一個(gè)小山村。他們相信，因山頂巖石的地質(zhì)年代比底層更久遠(yuǎn)而被稱為“上下顛倒之峰”的比加拉什山，是外星人在地球的居住地；2012年12月21日“世界末日”來臨時(shí)，居住在那兒的外星人將乘坐飛船前往另外一個(gè)星球；和他們住在同一個(gè)小山村的居民也能搭上“順風(fēng)船”，逃離災(zāi)難。以至于這個(gè)以農(nóng)牧業(yè)為主、人口不足200的小山村，一下子涌進(jìn)了超過兩萬的“避難者”。
為了防止在“世界末日”出現(xiàn)瘋狂的教派集會(huì)甚至集體自殺事件，法國政府出于安全考慮不得不在11月16日下令封鎖比加拉什山，阻攔那些前來“避難”的人。盡管科學(xué)家們一再明確告訴人們，是形成之初不穩(wěn)定的地殼爆炸，導(dǎo)致比加拉什山的山頂在空中倒了個(gè)兒，那里根本不存在任何外星人，但仍不能阻止“末日信徒”趨之若鶩。
所有關(guān)于“世界末日”會(huì)在2012年12月21日來臨的預(yù)言，都建立在對(duì)古代瑪雅歷法的巨大誤解之上。古代瑪雅人有自己的“短歷法”和“長歷法”。其中“長歷法”以5125年為一個(gè)歷法周期，2012年12月21日是最近一個(gè)“長歷法”周期的最后一天；這一天只不過意味著該周期的結(jié)束，而不是世界的終結(jié)；第二天則是又一個(gè)“長歷法”周期的第一天，僅此而已。這一天將是“世界末日”，當(dāng)然不是古代瑪雅人說的，而是后來人“考證”的。
事實(shí)上，由于現(xiàn)存的資料太少，對(duì)瑪雅歷法的考證一直有著諸多爭議；也有專家考證說，瑪雅歷法中的這一“長歷法”周期的結(jié)束，應(yīng)該對(duì)應(yīng)的是2012年的6月6日，而不是12月21日。從天文學(xué)上講，2012年的12月21日是一個(gè)非常普通的日子，沒有任何天象可以和所謂的世界末日相關(guān)聯(lián)；反而是2012年的6月6日比較特殊，因?yàn)槟且惶彀l(fā)生了“金星凌日”。“金星凌日”是一種特殊的天文現(xiàn)象，是地球、金星和太陽運(yùn)行處在同一條直線上的現(xiàn)象。但那一天地球很平靜，你我都活得好好的，世界并沒有因此而毀滅。
現(xiàn)在的你和我都可以作證，2012年12月21日這一天，除了是中國傳統(tǒng)的“冬至”節(jié)氣，與往常沒什么不同；那些曾經(jīng)鬧得人心惶惶的“末日災(zāi)難”并沒有出現(xiàn)。
有人聲稱，由古代蘇美爾人發(fā)現(xiàn)的一顆名為“尼比魯”的流浪行星，將在2012年的12月21日撞擊地球，地球上所有的人都會(huì)死去。但是美國航空航天局的科學(xué)家斬釘截鐵地說，根本就不存在這顆行星。如果真有行星或彗星將在較短時(shí)間內(nèi)撞擊地球，那么它們應(yīng)該已經(jīng)是天空中肉眼可見的亮點(diǎn)了。事實(shí)上，雖然小行星撞擊地球的情況不是完全沒有可能發(fā)生，但是一直在追蹤可能對(duì)地球構(gòu)成威脅的小行星的美國航空航天局，至今尚未發(fā)現(xiàn)任何一顆小行星具有摧毀地球的威力。
有人聲稱，2012年12月21日，太陽黑子大爆發(fā)將烤焦地球，所有的人都活不了。事實(shí)上，2013年或2014年初才是太陽在這個(gè)為期11年的活動(dòng)周期中的最活躍時(shí)期，而這個(gè)周期是過去50年里最不活躍的周期。咱們居住的這顆星球已經(jīng)經(jīng)歷了許多次太陽黑子大爆發(fā)，地球上的通信和電力系統(tǒng)因此受到了沖擊，但地球的人口卻繼續(xù)在增長。
有人聲稱，2012年12月21日，地球磁場將發(fā)生倒轉(zhuǎn)，人類將遭遇滅頂之災(zāi)。事實(shí)上，地球磁極倒轉(zhuǎn)在地球歷史上是呈周期性發(fā)生的，它的變化是個(gè)非常漫長的過程，至少是上千上萬年的尺度，絕不可能在某一天突然倒轉(zhuǎn)。
其實(shí)，“世界末日”早已被“預(yù)言”過很多次了。據(jù)歷史學(xué)家統(tǒng)計(jì)，自羅馬帝國結(jié)束以來，人類已經(jīng)有過183個(gè)“世界末日”了。1186年9月23日，拜占庭皇帝在“世界末日”登上宮殿，同一天一個(gè)大主教試圖用祈禱挽救世界的命運(yùn)；1761年4月5日，許多倫敦人登上了停泊在泰晤士河的船只，指望末日大洪水來臨時(shí)自己能多一些生存概率；此外，還有1843年4月23日，1945年9月21日，1954年12月21日……盡管當(dāng)時(shí)也有許多人對(duì)“末日”將在那一天來臨深信不疑，但到時(shí)候什么也沒有發(fā)生。
與往常一樣，每一回預(yù)言都需要一個(gè)借口、一個(gè)火花。1999年8月11日，因?yàn)槟且惶鞖W洲發(fā)生日全食，當(dāng)時(shí)就有人宣稱，蘇聯(lián)的“和平”號(hào)空間站將在那一天掉落到巴黎的埃菲爾鐵塔上。如果說，這是一種局部的“世界末日”，那么作為第183個(gè)“世界末日”，這一次則是以瑪雅歷法為借口，宣揚(yáng)的是“全球的末日”。由于互聯(lián)網(wǎng)的普及，這一次的“末日說”傳播極其廣泛，影響特別巨大。但可笑的是，這183個(gè)預(yù)言連一個(gè)蒙對(duì)的都沒有。
你可能會(huì)問，為什么此類謠傳會(huì)層出不窮？為什么已經(jīng)是21世紀(jì)了，還會(huì)有這么多人信謠、傳謠？事實(shí)上，除了別有用心的家伙，大多數(shù)信謠、傳謠者是出于對(duì)不確定未來的恐懼心理。20世紀(jì)60年代，美國航空航天局曾向所有美國人征求意見，問他們想在即將送入太空的探測器上給外星人留下哪一句話。結(jié)果出現(xiàn)頻率最高的是“救救我們”“快來幫幫我們”，可見恐懼從來都離我們并不遠(yuǎn)。從冷戰(zhàn)時(shí)期對(duì)核武器的恐懼，到如今對(duì)氣候變化、經(jīng)濟(jì)危機(jī)的恐懼等等。一位美國科學(xué)家指出，人類應(yīng)該從2012年吸取的教訓(xùn)，是我們的學(xué)校沒有培養(yǎng)孩子們的懷疑精神，沒有教會(huì)他們?nèi)绾伪鎰e幻象與現(xiàn)實(shí)。盡管科技在迅速發(fā)展，但公眾的科學(xué)認(rèn)知水平仍然太低。
隨著國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，測試系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域。由于存在干擾，它對(duì)測試系統(tǒng)的穩(wěn)定度和精確度受到了直接的影響，嚴(yán)重時(shí)可使測試系統(tǒng)不能正常工作。因此，從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、使用方式以及工作環(huán)境等各個(gè)方面都不得不優(yōu)先考慮抗干擾問題。所以對(duì)干擾的研究是測試技術(shù)的重要課題。
干擾形成的全過程是由干擾源發(fā)出的干擾信號(hào)，經(jīng)過耦合通道達(dá)到受感器上，構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的干擾。干擾的三個(gè)環(huán)節(jié)，稱之為干擾系統(tǒng)的三要素，如圖1所示。要有效地抑制干擾，首先要找到干擾的發(fā)源地，防患于發(fā)源處是抑制干擾的積極措施。當(dāng)產(chǎn)生了難以避免的干擾，削弱通道對(duì)干擾的耦合以及提高受感器的抗干擾能力就成為非常重要的方法。
為了討論方便，將干擾源分為來自測試系統(tǒng)外部和同部的兩個(gè)方面，現(xiàn)分別給予討論。
1 來自測試系統(tǒng)外部的干擾
1.1 自然干擾
自然干擾包括雷達(dá)、大氣層的電場變化、電離層變化以及太陽黑子的電磁輻射等。雷電能在傳輸線上產(chǎn)生輻值很高的高頻涌浪電壓，對(duì)系統(tǒng)形成的干擾。太陽黑子的電磁輻射能量很強(qiáng)，可造成無線通信中斷。來自宇宙的自然干擾，只有高頻才能穿過地球外層的電離層，頻率在幾十MHz到200MHz之間，電壓一般在μV量級(jí)，對(duì)低頻系統(tǒng)影響甚微。
1.2 放電干擾
1.2.1 電暈放電
最常見的電暈放電來自高壓輸出線。高壓輸電線因絕緣失效會(huì)產(chǎn)生間隙脈沖電流，形成電暈放電。在輸電線垂直方向上的電暈干擾，其電平隨頻率升高而衰減。當(dāng)頻率低于1MHz時(shí)，衰減微弱；當(dāng)頻率高于1MHz時(shí)，急劇衰減。因此電暈放電干擾對(duì)高頻系統(tǒng)影響不大，而對(duì)低頻系統(tǒng)影響較為嚴(yán)重，應(yīng)引起注意。
1.2.2 輝光放電
輝光放電即氣體放電。當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)之間的氣體被電離時(shí)，由于離子磁撞而產(chǎn)生輝光放電，肉眼可見到藍(lán)色的輝光。輝光放電所需電壓與接點(diǎn)之間的距離、氣體類型和氣壓有關(guān)。熒光燈、霓紅燈、閘流管以及工業(yè)生產(chǎn)中使用的大型輝光離子氧化爐等，均是利用這一原理制造的輝光放電設(shè)備。這類設(shè)備對(duì)測試系統(tǒng)都是干擾源，頻率一般為超高頻。如熒光燈干擾，電壓為幾十到幾千微伏（μV），甚至可達(dá)幾十毫伏（mV）。
1.2.3 弧光放電
弧光放電即金屬霧放電。最具典型的弧光放電是金屬電焊。弧光放電產(chǎn)生高頻振蕩，以電波形式形成干擾。這種干擾對(duì)測試系統(tǒng)危害較大，甚至對(duì)具有專門防干擾的設(shè)備，在半徑為50米的范圍內(nèi)，當(dāng)頻率為0.15～0.5MHz時(shí)，干擾電壓最低仍可達(dá)1000μV；當(dāng)頻率為2.5～150MHz時(shí)，也可達(dá)200μV。
1.2.4 火花放電
電氣設(shè)備觸點(diǎn)處的繼續(xù)電流將引起火花放電。這種放電出現(xiàn)在觸點(diǎn)通斷的瞬間，如電動(dòng)機(jī)、電刷同鄰近的整流片反復(fù)接通和斷開，形成很寬頻率范圍的火花放電干擾。這種干擾波雖被電機(jī)金屬外殼屏蔽，但還會(huì)有部分通過窄小的空隙處和引出線輻射出來。盡管如此，這種干擾仍具有較大的能量。小型電鉆的干擾電平約為20～80dB（200MHz以下），可使鄰近電視圖像不停跳動(dòng)。
內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)是一個(gè)很強(qiáng)的干擾源。這種點(diǎn)火系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊電流，從而激勵(lì)附屬電路振蕩，并由點(diǎn)火導(dǎo)線輻射出去。這種干擾的頻率分量很高，在20～1000MHz范圍內(nèi)，干擾半徑可達(dá)50～100m的范圍。
須指出，各種電氣開關(guān)通、斷時(shí)并不都會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，但由于通、斷時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的脈沖電流有非常豐富的頻率分量，這種干擾能通過開關(guān)連線輻射出去。
1.3 工頻干擾
供電設(shè)備和輸出線都產(chǎn)生工頻干擾，這種干擾隨處可見。低頻信號(hào)只要有一段與供電線平行，50Hz交流電就會(huì)耦合到信號(hào)線上成為干擾。
直流電源輸出端也可能出現(xiàn)不同程度的交流干擾，它發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部，待討論系統(tǒng)內(nèi)部干擾時(shí)再述。
1.4 射頻干擾
通信設(shè)備、無線電廣播、電視、雷達(dá)等通過天線會(huì)發(fā)射強(qiáng)烈的電波，高頻加熱設(shè)備也會(huì)產(chǎn)生射頻輻射。電磁波在測試系統(tǒng)的傳輸線上以及接收天線上，會(huì)感位出大小不等的射頻信號(hào)。有的電磁波在接收天線上產(chǎn)生的電動(dòng)勢比欲接收的信號(hào)電動(dòng)勢大上萬倍。這類干擾的頻帶有限且可知，選擇適當(dāng)濾波器即可消除。
1.5 靜電干擾
摩擦產(chǎn)生的靜電作為能源來說是很小的，但是電壓可達(dá)數(shù)萬伏。帶有高電位的人接觸測試系統(tǒng)時(shí)，人體上的電荷會(huì)向系統(tǒng)放電，急劇的放電電流造成噪聲干擾，能影響測試系統(tǒng)的正常工作。
2 來自測試系統(tǒng)的內(nèi)部的干擾
2.1 電源干擾
所產(chǎn)生的干擾主要是從電源和電源引線侵入系統(tǒng)。情況如下：
當(dāng)系統(tǒng)與其它經(jīng)常變動(dòng)的大負(fù)載共用電源時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電源噪聲。
當(dāng)使用較長的電源引線來進(jìn)行傳輸時(shí)，所產(chǎn)生電壓降及感應(yīng)電勢等也會(huì)形成噪聲。
系統(tǒng)所需的直流電源，一般均為由電網(wǎng)交流電經(jīng)濾波、穩(wěn)壓后提供，有時(shí)會(huì)因某種原因凈化不佳，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。這種干擾常給高精度系統(tǒng)帶來麻煩，應(yīng)引起重視。
2.2 地線干擾
測試系統(tǒng)往往共用一個(gè)直流電源或不同電源共用一個(gè)地線。因此，當(dāng)各部分電路的電流均流過公共地線時(shí)，會(huì)在其上產(chǎn)生電壓降，形成相互影響的噪聲干擾信號(hào)。這種情況在數(shù)字電路和模擬電路共地時(shí)非常明顯。圖2（a）中Rcm是模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)的公共接地線的電阻。通常，數(shù)字系統(tǒng)的入地電流比模擬系統(tǒng)大得多，并且有較大的波動(dòng)噪音。即使Rcm很小，數(shù)字電路也會(huì)在其兩端形成較高電壓，使模擬系統(tǒng)的接地電壓不能為零。圖2（b）中模擬電路是測量前置放大器，數(shù)字系統(tǒng)的入地電流（若為2A）在Rcm（若為0.01Ω）上產(chǎn)生電壓（20mV），此電壓與測量電壓Vs疊加。若Vs=100mV，那么測量精度將會(huì)低于20%。
2.3 信號(hào)通道的耦合干擾
往往傳感器設(shè)在生產(chǎn)現(xiàn)場，而顯示、記錄等測量裝置則安置在離傳感器有一定距離的控制室內(nèi)。兩者之間需要很長的信號(hào)傳輸線，信號(hào)在傳輸過程中很容量受到干擾，導(dǎo)致所傳輸?shù)男盘?hào)發(fā)生畸變或失真，所產(chǎn)生的干擾主要有：傳輸線周圍空間電磁場對(duì)傳輸線的電磁感應(yīng)干擾；當(dāng)兩條或兩條以上信號(hào)強(qiáng)弱不同的線相互靠得很近時(shí)，通過線間分布電路和互感而形成的線間干擾，即輸線間的串?dāng)_。
2.3.1 容性（電場）耦合干擾
當(dāng)干擾源產(chǎn)生的干擾是以電壓形式出現(xiàn)時(shí)，干擾源與信號(hào)電路之間就存在容性（電場）耦合，這時(shí)干擾電壓線電容耦合到信號(hào)電路，形成干擾源。
對(duì)于平行導(dǎo)線，由于分布電容較大，容性耦合較嚴(yán)重。在圖3（a）中，導(dǎo)線1和導(dǎo)線2是兩條平行線，C1和C2分別是各線對(duì)地的分布電容，C12是兩線間分布的耦合電容，V1是導(dǎo)線1對(duì)地電壓，R是導(dǎo)線2對(duì)地電阻。由圖3（b）等效電路可得導(dǎo)線1電壓通過耦合導(dǎo)線2上產(chǎn)生的電壓V2為：
當(dāng)R>>1/jω(C12+C2)時(shí)，式（1）可簡化為：
V2=C12V1/（C12+C2） （2）
此時(shí)V2按電容分壓，這種耦合情況是嚴(yán)重的。
當(dāng)R<<1/jω(C12+C2)時(shí)，則式（1）可簡化為：
V2=jωC12RV1 (3)
由式（1）、（2）、（3）可知，容性耦合干擾隨著耦合電容的增大而增大。
2.3.2 感性（磁性）耦合
當(dāng)干擾源是以電流形式出現(xiàn)的，此電流所產(chǎn)生的磁場通過互感耦合對(duì)鄰近信號(hào)形成干擾。圖4是互感耦合示意圖，兩鄰近導(dǎo)互之間存在分布互感M,M=φ/I1（其中，I1是流過導(dǎo)線1的電流，φ是電流I1產(chǎn)生的與導(dǎo)線2交線的磁通），由互感耦合在導(dǎo)線2上形成的互感電壓為V2=2ωMI1,此電壓在導(dǎo)線上是串聯(lián)的。從式中可知V2與干擾的頻率和互感量成正比。
2.4 測試系統(tǒng)內(nèi)部的其它干擾
測試系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)不良或某些器件在工作時(shí)會(huì)形成干擾。這些內(nèi)部干擾一般比較微弱，但對(duì)于小信號(hào)高精密測試系統(tǒng)來說卻不可忽視。
2.4.1 溫差電勢
當(dāng)電流回路的導(dǎo)線采用不同的金屬，并且在連接處具有不同的溫度時(shí)，則在回路內(nèi)將產(chǎn)生溫差電勢。在圖5中，如一支路R為康銅，另一支路RL為銅，則溫差電勢V0=V01-V02=1～100μV，此電勢將疊加到測量電壓Vm上，使得終結(jié)果為Vm+V0。
2.4.2 電阻熱噪音
熱噪音是電阻一類導(dǎo)體由于電子布朗運(yùn)行而引起的噪音。導(dǎo)體中的電子始終在作隨機(jī)運(yùn)行，并與分子一起處于平衡狀態(tài)。電子的這種隨機(jī)運(yùn)行將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交流成份，這個(gè)交流成份就稱為熱噪音（或稱為電阻噪音）。熱噪音可用尼奎斯特公式計(jì)算，其中k為波爾茲曼常數(shù)，k=1.3804×10 -23J/K，T為絕對(duì)溫度（K），R為電阻值（Ω），Δf為所考慮的頻帶（Hz）。當(dāng)T=300K，R=1MΩ，Δf=400Hz時(shí)，熱噪音電壓。
2.4.3 轉(zhuǎn)接干擾
電路轉(zhuǎn)接過程中通常會(huì)產(chǎn)生干擾脈沖，此干擾脈沖又可能引起另一次不希望的轉(zhuǎn)接過程。這種轉(zhuǎn)接過程脈沖一般可用接上電容或二極管來減小。
2.4.4 微音干擾
機(jī)械顫動(dòng)、接觸電阻的變化或電纜電容（或電感）的變化，均會(huì)產(chǎn)生微音干擾。
2.4.5 壓電效應(yīng)干擾
彎折電纜時(shí)，若介質(zhì)中產(chǎn)生機(jī)械力，就會(huì)引起壓電效應(yīng)干擾。例如，感應(yīng)電荷為Q=10 -10A·s，電纜電容率C/L=100pF/m，電纜長度L=5m，電纜電容C=500pF，則彎折電纜時(shí)產(chǎn)生的電壓為：
在機(jī)場，與北極熊模型一樣醒目的還有“游客須知”，它告訴每一位來到這里的人不準(zhǔn)亂丟垃圾，不準(zhǔn)捕殺或驚動(dòng)鳥獸，不準(zhǔn)遷植樹木，不準(zhǔn)采花，不準(zhǔn)破壞文物等一道道禁令。
挪威Svalbard是殘存的雪堆與醒目的嘆號(hào)。
Svalbard的地理概貌
Svalbard屬于挪威的特羅姆瑟地區(qū)，位于北緯74°～81°之間，氣候相對(duì)溫和，居民稀少，多為因紐特人。包含有西斯匹次卑爾根、諾爾德奧斯托蘭、芭倫次奧依亞、艾格奧依亞、普林斯卡爾斯，弗羅蘭五個(gè)島嶼和其他150個(gè)小島。島上60％的地區(qū)覆蓋著冰川，棲息著珍稀的海鳥、馴鹿，北極狐，北極熊、海豹和抹香鯨等。中心街區(qū)是隆古依亞比恩，位于最大的島嶼西斯匹次卑爾根。svalbard為自然保護(hù)區(qū)，法律禁止破壞高山植物和野生動(dòng)物。
svalbard位于高緯度地區(qū)，距北極極點(diǎn)很近，但是由于墨西哥暖流的影響，該地區(qū)氣候相對(duì)溫和。
我就住在中心街區(qū)隆古依亞比恩在北京還是夏末初秋，但這里只有14℃，時(shí)差也與北京相差約7個(gè)小時(shí)。據(jù)載：隆古依亞比恩：夏季平均氣溫6℃冬季平均氣溫-14℃、5月～4℃、6月1.8℃、7月5.7℃：歷史最高氣溫21.3℃(1979年7月)，歷史最低氣溫-46.3℃(1986年3月)：冬季氣溫常年保持在-20℃～-30℃之間，但感覺會(huì)更冷一些。冬季降雪量只有200～300毫米。夏季時(shí)常出現(xiàn)大霧天氣，氣候變化很快。地處北緯78℃附近的朗伊爾城，每年4月19日～8月23日為沒有黑夜。
景致獨(dú)特的svalbard
位于北極圈內(nèi)的挪威svalbard素以絢麗的極光景觀聞名，每年都會(huì)吸引眾多游客，很多科研機(jī)構(gòu)也在當(dāng)?shù)卦O(shè)站，進(jìn)行重要的科學(xué)研究。來自于太陽的高速帶電粒子流(也叫太陽風(fēng))到達(dá)地球的磁層空間時(shí)，因受到地球南北極強(qiáng)磁場的吸引，高速帶電粒子與地球上空的高層大氣發(fā)生一種復(fù)雜的相互作用和放電現(xiàn)象，產(chǎn)生出能量極強(qiáng)、范圍極大，五彩斑斕、絢麗多姿的彩色光帶，這就是極光，一般出現(xiàn)在地球兩極上空。
極光的發(fā)生與地球磁場變化和太陽活動(dòng)特別是每隔11年周期性發(fā)生的太陽黑子活動(dòng)關(guān)系密切，因此，研究極光，在日地關(guān)系、太陽活動(dòng)及空間環(huán)境等領(lǐng)域極具科學(xué)意義，對(duì)人類的生存與發(fā)展也有實(shí)用價(jià)值。
Svalbard是一片未被開發(fā)的純凈之地，有地球最北的民用機(jī)場、最北的郵局、最北的學(xué)校吸引來大批的游客。
尊重自然，保護(hù)環(huán)境
北緯78°的標(biāo)志，在朗伊爾城隨處可見。朗伊爾城建于1906年，隨開采煤礦而興起，被稱為世界上最北端的“煤都”，名字來源于第一位來此開辦煤礦的美國人約翰?朗伊爾。如今，他的雕像被立于城市的正中央。小城常住人口約2000人，常年過冬人口約1200人，其中挪威人占2／3，俄羅斯人占1／3。
湛藍(lán)天空下，一排排的木板房，最高也就3層，色彩都極為鮮艷。遠(yuǎn)遠(yuǎn)就能看見造型奇特的斯瓦爾巴德大學(xué)，依偎于白云繚繞的山腳下，也是紅色的3層木板建筑。建筑的一部分屬于朗伊爾城博物館，這是目前再現(xiàn)北極歷史最權(quán)威的博物館，每天上午11點(diǎn)～下午5點(diǎn)為營業(yè)時(shí)間。
“探險(xiǎn)號(hào)”游輪是最好的旅行工具，它總噸位6336噸，所有船艙均有窗戶和舷窗面向大海。游輪從朗伊爾城駛出，沿冰峽灣(Icefjord)往西而去。一路都是湛藍(lán)的天空和大海。夏季，人數(shù)也只有七八十人。除了科考站，這里還有一家商店和一家餐廳、一個(gè)博物館和一間郵局。這也是世界上最北的郵局，最好的紀(jì)念就是買張賀卡，蓋上紀(jì)念戳寄回給親朋好友。
尊重自然，保護(hù)環(huán)境，在新奧爾松得到最充分的體現(xiàn)。吸煙只能在室外，垃圾分類多達(dá)二十多種，中國站前5米開外一塊殘存的雪堆，竟然用黃色警告條保護(hù)起來，海邊的一些苔蘚地帶邊更是立著四方形的警告牌，驚嘆號(hào)讓不同國籍的人們明白了一切。
環(huán)境污染的“終點(diǎn)站”
北極為地球?qū)淼臍夂蛱峁┝祟A(yù)覽最近10年的極地變化，等于預(yù)演了未來25年世界其他地方的變化，所以科考價(jià)值非常珍貴。因?yàn)椋瑲夂蜃兓皇且婚T學(xué)科，但這里幾乎所有的學(xué)科，都和氣候變化有關(guān)。
地球的兩極，是很多自然學(xué)科探究本源問題的理想之地。北極相對(duì)純粹的環(huán)境成為越來越多科學(xué)家青睞的實(shí)驗(yàn)和監(jiān)測場所。距朗伊爾賓中心5公里的普拉托山，凈高600米，每隔一段路就能看到“北極熊可能出沒”的警示牌，山頂建有全世界第一個(gè)、緯度最高，迄今為止位置最好的地面衛(wèi)星接收中心。6座球形地面衛(wèi)星接收天線，能悉數(shù)收到地球極軌衛(wèi)星每天繞地球旋轉(zhuǎn)14圈的所有信號(hào)，全世界只此一家；同時(shí)，這里也是地球上目前唯一能與衛(wèi)星互動(dòng)的衛(wèi)星接收站。
不遠(yuǎn)處，是歐洲非相關(guān)散射斯瓦爾巴德雷達(dá)站。兩臺(tái)能洞察隱形戰(zhàn)斗機(jī)的巨型雷達(dá)，堪稱世界上分辨率最高的雷達(dá)。其中一臺(tái)是世界上唯一的主動(dòng)雷達(dá)，既可發(fā)射也能接受電磁波。雷達(dá)主要司職監(jiān)測太陽風(fēng)的活動(dòng)情況，以期幫助科學(xué)家探明太陽風(fēng)的發(fā)生規(guī)律，進(jìn)而開展有效的預(yù)測，減輕太陽風(fēng)對(duì)地球通信干擾造成的損失。中國已于2005年加入歐洲非相干散射協(xié)會(huì)，去年“享用”了斯瓦爾巴德雷達(dá)站4％的開放時(shí)間。
被改變的北極圈生活規(guī)律
在北極熊面臨的種種生存威脅中，氣候變化是“頭號(hào)大敵”。全球變暖不僅將導(dǎo)致北極熊日益丟失棲息地，而且也令其食物數(shù)量減少。其他威脅到北極熊生命安全的因素，還包括有毒化學(xué)物質(zhì)污染、石油開采業(yè)的發(fā)展、過度捕獵。變暖的北極，對(duì)北極圈內(nèi)的魚類的分布也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響北極鱈魚、磷魚、鮐魚、金槍魚、鳳尾魚和沙丁魚等紛紛北遷。
處于食物鏈低端的水蚤和鱈魚，正成為北極生態(tài)變化的天然標(biāo)尺。水蚤是一種橈足類動(dòng)物，為了在冬季“斷糧”后能夠生存下來，水蚤會(huì)在體內(nèi)存儲(chǔ)脂肪，因此，緯度越高，棲居在那里的水蚤脂肪含量就越多，個(gè)頭就越大。棲居于亞熱帶的水蚤體內(nèi)脂肪含量只有14％，而北冰洋腹地的水蚤脂肪含量高達(dá)74％。北極鱈魚體內(nèi)則另有一套獨(dú)特的封閉循環(huán)系統(tǒng)，使得它從食物中攝取的有害物質(zhì)不能通過腎臟排出，而是積存于體內(nèi)。所以，對(duì)鱈魚的分析，能揭示北極地區(qū)污染物種類，分布和濃度。
飲食習(xí)慣
Svalbard是世界上唯一能合法吃鯨魚的地方。超市也有西紅柿和各類蔬果，但居民食物以魚類和肉類為主，這里的成年男性身高達(dá)1.9米，堪稱世界上平均身高最高的地區(qū)。
不同季節(jié)精彩各異
秋天(9月～10月)的特點(diǎn)是整個(gè)地貌呈現(xiàn)出一片紅紅黃黃的絢麗色彩，山巒河谷都披上了這種桔黃顏色，溫度已經(jīng)接近了零度，空氣清冽，植被很低的土地被基本凍住，很容易行走。白天越來越短，當(dāng)有一天你醒來時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，天空溫柔的散發(fā)出一抹白色，照耀在山巒上。傍晚的夕陽的桔紅色光輝則會(huì)永遠(yuǎn)定格在你的腦海中。
冬天和極夜(11月一2月)的特點(diǎn)是到10月底太陽結(jié)束了最后一抹在svalbard島上的光輝，于是整個(gè)島將進(jìn)入了24小時(shí)都是黑暗的極夜。這個(gè)時(shí)候，如果天氣很好，天空很晴朗，就有可能會(huì)看見北極光，同時(shí)月亮也會(huì)反射出足夠的光線讓它們?cè)谘┥咸琛?/p>
2月也是一個(gè)神奇的時(shí)期。太陽正在一天天的回歸，每一天它都會(huì)一點(diǎn)一點(diǎn)的升得更高，降得更晚。在一個(gè)天氣晴朗的日子，天空會(huì)出現(xiàn)一抹粉色和藍(lán)色的混合，最后終于有一天，那第一抹粉色會(huì)升高到觸摸到山戀的頂點(diǎn)，然后又逐漸從山谷間滑落。這是一個(gè)可以體會(huì)到在地球上任何地方都體會(huì)不到的一種獨(dú)特的溫暖和親密氣氛的時(shí)間。
光纖通信主要是以光作為信息載體與將光纖作為傳輸介質(zhì)的一種通信方式。在通信系統(tǒng)的對(duì)比當(dāng)中，電波的頻率比載波的光波頻率低很多，而光纖傳輸?shù)膿p耗又比導(dǎo)波管或同軸電纜低，因此光纖通信的容量比微波通信大得多。由于光纖是采取玻璃材料制造出來的，且它可作為電氣絕緣體，所以勿需顧慮接地回路問題，光波在光纖中進(jìn)行傳輸時(shí)，不會(huì)由于光信號(hào)泄露去擔(dān)擾信息傳輸被其他人竊取盜聽，因?yàn)楣饫w的芯非常細(xì)小，由多條芯組成光纜的直徑一樣小得很，故傳輸信道以光纜為主，使得在傳輸系統(tǒng)中占用的空間相當(dāng)小，有利于對(duì)地下管道擁擠的問題得到有效解決。
二、當(dāng)前光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢
1.通信容量大、頻帶非常寬
在光纖的通信系統(tǒng)中，光纖的傳輸帶寬比電纜或銅線大很多，單模光纖的寬帶具有幾十GHz•km。對(duì)于單波長光纖通信系統(tǒng)來說，因終端設(shè)備出現(xiàn)電子瓶頸反應(yīng)，而使光纖帶寬的優(yōu)勢難以發(fā)揮出來，一般選取各種不同技術(shù)進(jìn)行傳輸容量的增加，尤其在當(dāng)前密集波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用中，極大地使光纖的傳輸容量得到了增加，能夠讓光纖的傳輸容量擴(kuò)大幾倍甚至可達(dá)到幾十倍之多。從現(xiàn)在來看，單波長光纖通信的傳輸速率通常在2.5Gbps至10Gbps之間，在采用該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的是多波長傳輸系統(tǒng)的傳輸速率比單波長傳輸系統(tǒng)高出數(shù)百倍之多，其巨大的帶寬優(yōu)勢使得單模光纖成為當(dāng)前電信寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首推介質(zhì)。
2.光纖芯徑超細(xì)、重量非常輕、柔軟無比、鋪設(shè)簡易
光纖的芯徑非常細(xì)，其直徑大約是0.1毫米，采用多芯光纖構(gòu)成光纜的直徑也相當(dāng)?shù)男。诵竟饫|的直徑大約為10毫米之小，而標(biāo)準(zhǔn)的同軸電纜卻達(dá)到47毫米之大。如若選取光纜作為信道傳輸，可使減少傳輸系統(tǒng)占用大的空間，讓空間得到有效的釋放，使地下管道擁擠的難題得到解決，同時(shí)極大地節(jié)省了地下管道的投資成本；另外，光纖的重量非常輕，柔軟性十足，其重量與電纜比較起來輕很多，光纖通信可以應(yīng)用在人造衛(wèi)星、宇宙飛船與飛機(jī)上面，能夠有效減輕衛(wèi)星、飛船與飛機(jī)等的重量，其發(fā)展意義不言而喻。
3.電磁抗干擾性能相當(dāng)強(qiáng)
大家都通曉光纖主要是以石英制作而成的絕緣性材料，絕緣性非常好，且不易于被腐蝕。同其有關(guān)的還有一個(gè)優(yōu)勢是光波導(dǎo)對(duì)電磁干擾的免疫力，自然界中的太陽黑子活動(dòng)、雷電與電離層的變化都難以對(duì)它進(jìn)行干擾，甚至人為釋放的電磁也不會(huì)受到其中的干擾與影響，并且還能應(yīng)用在同電力導(dǎo)體密切組合構(gòu)成一種復(fù)合光纜或者與平行鋪設(shè)到高壓電線。其作為非導(dǎo)電介質(zhì)的一種，交變電磁波在其中不會(huì)產(chǎn)生同信號(hào)毫無相關(guān)的噪聲。如此說來若將它平行鋪設(shè)到高壓電線與電氣鐵路旁，也難以受到電磁干擾的影響。
4.中繼距離長、損耗相當(dāng)?shù)?/p>
石英光纖是當(dāng)前光纖通信系統(tǒng)中使用最多的一種，該種光纖的傳輸損耗與任何一種傳輸介質(zhì)的損耗相比較都顯得低，所以由其構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)的中繼距離比起其他的系統(tǒng)要長很多。若將來選取非石英極低損耗的光纖，從理論而言其損耗可以下降得更加低。這說明經(jīng)由光纖通信系統(tǒng)能跨越更加大的無中繼距離;而對(duì)于長途傳輸線路而言，因減少了中繼站的數(shù)目，所以大大降低了系統(tǒng)成本與復(fù)雜性。在當(dāng)前由石英光纖構(gòu)成的光纖通信系統(tǒng)中，其最大中繼距離有200多公里，而由極低損耗非石英光纖組成的通信系至數(shù)公里之長，這樣有利于提高通信系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性，更可降低其運(yùn)作成本。
5.保密性能非常好
隨著不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，電通信方式的保密性存在著一定的缺陷，易于被人偷竊監(jiān)聽，只需在電纜或明線周邊布設(shè)一個(gè)接收器，就能夠獲得傳送的信息，而光纖通信系統(tǒng)卻可解決反竊聽這一難題，其保密性非常好。光纖通信同電通信有所不同，光纖的設(shè)計(jì)獨(dú)特?zé)o比，在光纖中傳輸?shù)墓獠ɑ緵]有跑到光纖的外面，已被局限于光纖的纖芯與包層鄰近進(jìn)行傳輸。盡管在彎曲半徑十分小的地方，泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光纜之外的光基本上沒有，更況且中繼光纜與長途光纜通常均埋在地下，由此可知其保密性能相當(dāng)不錯(cuò)。
三、電信光纖通信技術(shù)的發(fā)展與實(shí)際應(yīng)用
光纖技術(shù)的發(fā)展有賴于通信技術(shù)的不斷發(fā)展，在全新時(shí)代的背景下，人們對(duì)光纖通信需求將與日俱增中，下面簡要介紹四種光纖通信技術(shù)的應(yīng)用情況。
1.電信光纖到戶接入技術(shù)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水準(zhǔn)得到了大大的提高，網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的高速化已成為每個(gè)人心目中所要追求的目標(biāo)，光纖到戶接入技術(shù)卻能使人們的這一種需求得到滿足，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶波長的不斷變化，也能允可同時(shí)使用多個(gè)用戶，使信息傳輸?shù)母咚倩玫搅藢?shí)現(xiàn)，讓多媒體技術(shù)與高速信息傳輸真正走進(jìn)人類社會(huì)的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中去。
2.波分復(fù)用技術(shù)
波分復(fù)用技術(shù)能夠按信道光波的頻率或不同波長，以光纖的廣播當(dāng)作信號(hào)載波，經(jīng)合波器進(jìn)行有效合并，通過一根光纖傳輸，采用分波器于接收端處把不同的光波加以分開，這樣可實(shí)現(xiàn)復(fù)用傳輸。在波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用的過程中，使光纖通信的大容量傳輸?shù)玫搅藢?shí)現(xiàn)，同時(shí)極大地節(jié)省了通信運(yùn)作成本，使通信技術(shù)獲得了一個(gè)新的制高點(diǎn)，并且為運(yùn)營商們提供了非常大的便利。
3.光聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)
波分復(fù)用技術(shù)主要是以點(diǎn)至點(diǎn)為基礎(chǔ)的通信，若在光路上也能讓交叉連接得到實(shí)現(xiàn)的話，就能夠產(chǎn)生光聯(lián)網(wǎng)。光聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?jié)摿芍^前途一片光明，不但讓網(wǎng)絡(luò)得到了擴(kuò)展，而且使網(wǎng)絡(luò)透明性增加了不少，其必然將會(huì)成為全球電信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的核心項(xiàng)目。
4.全新一代光纖
隨著不斷增加的IP業(yè)務(wù)量，電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)傳輸容量大的光纖就成了全新一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的根本。傳統(tǒng)舊有的一模光纖在進(jìn)行超高速長距離傳輸時(shí)，已顯得有點(diǎn)乏力，全波光纖作為全新一代的研發(fā)已經(jīng)拉開序幕，同時(shí)也是電信通信業(yè)作為開發(fā)的核心目標(biāo)。
四、結(jié)束語
一、選擇題：每題只有一個(gè)備選項(xiàng)正確。(每題2分，共40分)1、世界上面積的大洲是()A、大洋洲B、亞洲C、北美洲D(zhuǎn)、南極洲2、世界上面積的大洋是()A、大西洋B、印度洋C、北冰洋D、太平洋3、亞洲與北美洲的分界線是()A、蘇伊士運(yùn)河B、巴拿馬運(yùn)河C、白令海峽D、京杭運(yùn)河4、地球上，海陸變遷的主要原因是()A、人類活動(dòng)對(duì)地表的改造B、氣候的變化對(duì)地表的影響C、人類的主觀世界在客觀世界的反映D、地殼運(yùn)動(dòng)5、下列大洲中被三大洋包圍的是()A、南美洲B、歐洲C、南極洲D(zhuǎn)、大洋洲6、世界氣溫變化的一般規(guī)律是( )A、從低緯度向兩極逐漸降低B、從中緯度向低緯度和高緯度降低C、從兩極向低緯度降低D、從高緯度向低緯度和中緯度降低7、峨眉山山腳海拔500m，氣溫28℃，山頂海拔3100m，則山頂?shù)臍鉁貫?)A、28℃B、12.4℃C、26.5℃D、43.6℃8、“夏季炎熱干燥，冬季溫和多雨”具有這樣特征的氣候類型是()A、熱帶雨林氣候B、熱帶季風(fēng)氣候C、亞熱帶季風(fēng)氣候D、地中海氣候9、海南島終年如夏，降水較多，黑龍江省北部冬季漫長，多冰雹，影響他們氣候的主要因素是()A、緯度因素B、海陸因素C、地形因素D、洋流因素10、世界上的熱帶雨林氣候區(qū)分布在()A、東南亞的島嶼B、亞馬遜河流域C、剛果河流域D、幾內(nèi)亞灣沿岸11、黃種人主要分布在()A、歐洲和北美洲B、南美洲和非洲C、亞洲、北美洲和南美洲D(zhuǎn)、大洋洲和歐洲12、世界上使用人數(shù)最多的語言是()A、西班牙語B、英語C、俄語D、漢語13、世界上信仰人數(shù)最多的宗教是( )A、伊斯蘭教B、猶太教C、佛教D、基督教14、有關(guān)聚落的說法正確的是()A、先有城市聚落，后有鄉(xiāng)村聚落B、先有鄉(xiāng)村聚落，后有城市聚落C、鄉(xiāng)村、城市同時(shí)發(fā)展起來D、最早的城市建于河流上游15、關(guān)于世界人種、宗教、語言的正確敘述是()A、阿拉伯人屬于黃種人B、泰國、印度都把佛教定為國教C、英語是世界上使用人數(shù)最多的語言D、基督教、伊斯蘭教、佛教都發(fā)源于亞洲16、陸地面積居世界前三位的國家是()A、俄羅斯、美國、中國B、俄羅斯、巴西、中國C、俄羅斯、加拿大、美國D、俄羅斯、加拿大、中國17、關(guān)于發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的敘述，正確的是()A、發(fā)達(dá)國家有20多個(gè)，主要分布在亞洲、非洲和拉丁美洲B、發(fā)展中國家有150多個(gè)，主要分布在歐美C、美國和巴西都是發(fā)達(dá)國家D、中國是發(fā)展中國家，加拿大是發(fā)達(dá)國家18、“南北對(duì)話”是指()A、南半球和北半球之間的政治、經(jīng)濟(jì)商談B、南方國家和北方國家之間政治、經(jīng)濟(jì)商談C、發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家之間的政治、經(jīng)濟(jì)商談D、發(fā)達(dá)國家與發(fā)達(dá)國家之間的政治、經(jīng)濟(jì)商談19、中國于2001年加入“WTO”，WTO指()A、歐佩克B、美洲國家組織C、歐盟D、世貿(mào)組織20、安理會(huì)五個(gè)常任理事國是( )A、中、法、美、俄、英B、中、法、美、日、英C、中、美、俄、英、德D、中、印、俄、英、德
二、填空題(每空1分，共20分)21、根據(jù)人們的計(jì)算，地球表面海洋占，而陸地面積僅占。22、板塊學(xué)說認(rèn)為，全球可以大致分成大板塊，我國處于板塊。23、國家和地區(qū)的根本區(qū)別是國家擁有。24、世界各國無論大小貧富，它們?cè)谑澜缟系牡匚欢际堑摹?5、1999年10月12日，世界人口總數(shù)已達(dá)億。26、聚落的兩種基本類型是和。27、世界上的國際組織是。28、氣候的兩大基本要素，是指和。29、世界人口問題主要表現(xiàn)為人口增長，還表現(xiàn)在鄉(xiāng)村人口向城市的大規(guī)模，使城市出現(xiàn)一系列問題。30、為了解決人口增長過快帶來的問題，使人口的增長與的發(fā)展相適應(yīng)，協(xié)調(diào)好人口與環(huán)境、資源的關(guān)系，為此，要實(shí)行，使人口的數(shù)量保持在合理的規(guī)律。31、世界上面積最小的大洲是，沒有人定居的大洲是。32、三大人種中，分布最廣的人種是，美洲的土著居民是。三、綜合題(40分)33、下面是某地氣溫與降水柱狀圖，讀后完成問題(每題2分，共6分)(1)此圖表示的氣候應(yīng)位于()A、北半球B、南半球(2)該地氣候類型是()A、熱帶雨林B、亞熱帶季風(fēng)C、地中海氣候D、溫帶海洋氣候(3)該氣候的氣候特點(diǎn)是()A、全年高溫多雨B、夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥C、全年溫和濕潤D、夏季炎熱干燥，冬季溫和多雨34、根據(jù)下列表格回答問題：(每小題2分，共8分)人口出生率‰人口死亡率‰世界229非洲3814北美洲149亞洲228歐洲1011大洋洲187(1)比較人口自然增長率，的大洲是()A、非洲B、亞洲C、歐洲D(zhuǎn)、大洋洲(2)北美、歐洲、大洋洲多為()A、發(fā)達(dá)國家B、發(fā)展中國家(3)下列說法正確的是()A、發(fā)展中國家面臨著高出生率，低死亡率的狀況B、世界上的人口分布極不平衡C、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家，人口自然增長率也比發(fā)展中國家高D、發(fā)達(dá)國家自然增長率低，甚至為負(fù)，使少年兒童的比重增大(4)關(guān)于人口與環(huán)境的問題敘述正確的是()A、人口數(shù)量越少，越有利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)B、控制人口增長，對(duì)社會(huì)發(fā)展有延緩作用，有利于保護(hù)環(huán)境C、人口數(shù)量不受環(huán)境承載量的限制D、控制人口數(shù)量，提高人口素質(zhì)，對(duì)保護(hù)環(huán)境有積極作用35、1997年在日本東京的聯(lián)合國氣候大會(huì)上通過了《京都議定書》，規(guī)定了38個(gè)主要工業(yè)國在2008年——2012年將二氧化碳等6種溫室氣體排放量從1990年的水平上平均削減5.2%，其中美國削減7%，美國布什政府上臺(tái)后宣布退出《京都議定書》引起全球一片反對(duì)之聲。(每小題2分，共12分)(1)讀右圖，敘述正確的是()A、發(fā)展中國家人多，人均二氧化碳排放量高于發(fā)達(dá)國家B、發(fā)達(dá)國家二氧化碳排放量大與發(fā)展中國家沒有關(guān)系C、發(fā)達(dá)國家工業(yè)發(fā)達(dá)，二氧化碳排放量大于發(fā)展中國家D、發(fā)達(dá)國家人均消費(fèi)水平，人均二氧化碳排放量低于發(fā)展中國家(2)大氣中二氧化碳濃度增加的原因是()A、礦物燃料的大量使用B、植樹造林C、太陽黑子增多D、制冷設(shè)備的大量使用(3)美國政府放棄實(shí)施《京都議定書》的原因是()A、溫室氣體對(duì)美國環(huán)境影響不大B、美國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)不擔(dān)心溫室效應(yīng)C、對(duì)美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有利D、美國不是聯(lián)合成國員(4)美國決定放棄實(shí)施《京都議定書》，對(duì)世界氣候產(chǎn)生的主要影響是()A、全球氣候變冷B、出現(xiàn)酸雨C、全球氣候變暖D、地震、火山等自然災(zāi)害(5)為了減少溫室氣體的排放，人類應(yīng)該()A、不使用石油B、減少汽車尾氣的排放C、植樹造林D、不亂扔垃圾(6)聯(lián)合國是世界上的國際組織，其基本宗旨是()A、更高、更快、更強(qiáng)B、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展C、發(fā)揚(yáng)人道主義精神D、維護(hù)國際和平與安全36、讀下列海陸分布圖，回答下列問題(每小題2分，共6分)(1)圖中字母A所代表的大洲是()A、亞洲B、非洲C、北美洲D(zhuǎn)、歐洲(2)圖中數(shù)字③代表的大洋是( )A、北冰洋B、太平洋C、印度洋D、大西洋(3)根據(jù)圖中所示，緯度的大洋和大洲分別是()A、①和AB、②和GC、③和AD、①和G37、讀六大板塊分布圖回答(每小題2分，共8分)(1)幾乎全部由海洋組成的的板塊是()A、③B、④C、①D、⑤(2)澳大利亞位于()A、③大洋洲板塊B、③印度洋板塊C、④太平洋板塊D、②非洲板塊(3)大西洋位于板塊(張裂，擠壓碰撞)地帶。太平洋西部的深海溝位于板塊的(張裂，擠壓碰撞)地帶。(4)日本多地震是因?yàn)槿毡疚挥诤偷陌鍓K活躍地帶。
一、單項(xiàng)選擇題(每個(gè)2分，共40分)1—5 BDCDC6—10 ABDAB11—15CDDBD 16—20 DDCDA二、填空題(每空1分，共20分)21、71% 29"、六 亞歐23、主權(quán)24、平等25、60 26、鄉(xiāng)村 城市27、聯(lián)合國28、氣溫 降水29、過快，遷移30、 經(jīng)濟(jì) 計(jì)劃生育 31、大洋洲 南極洲32、白色人種 黃種人三、綜合題(共40分)33、(1)A(2)C(3)D34、(1)A(2)A(3)B(4)D35、(1)C(2)A(3)C(4)C(5)C(6)D36、(1)A(2)C(3)B37、(1)B(2)B(3)張裂，擠壓碰撞(4)亞歐板塊，太平洋板塊
