自古以來，太陽(yáng)被謳歌成萬(wàn)物之母；她是寧?kù)o的，溫暖又慈祥。初看起來，太陽(yáng)表面似乎是光亮無(wú)瑕的，而且日復(fù)一日，年復(fù)一年，幾乎沒有任何變化。實(shí)際上，太陽(yáng)并不“完美”，在高分辨率的望遠(yuǎn)鏡里，太陽(yáng)表面就像沸騰的開水一樣，存在許多對(duì)流元胞，太陽(yáng)黑子也會(huì)一一顯現(xiàn)。如果在特定波段為太陽(yáng)拍照，耀斑、日珥、日冕物質(zhì)拋射等現(xiàn)象將充滿整個(gè)畫面，太陽(yáng)終將露出它多變的面貌。

圖1 作為萬(wàn)物之母的太陽(yáng)

太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)表面的黑色斑點(diǎn)，它們是太陽(yáng)最顯著的可見特征（特定條件下肉眼可見）。實(shí)際上，太陽(yáng)黑子只是比太陽(yáng)表面其他區(qū)域稍暗一些，它們是光球?qū)訙囟容^低的區(qū)域。在黑子的中心最暗區(qū)域，磁場(chǎng)最強(qiáng)，達(dá)到2000~3000高斯（地球表面的磁場(chǎng)不到1高斯），溫度大約為4500攝氏度，因而與背景相比較暗（光球?qū)訙囟燃s6000攝氏度）。黑子的直徑從3600千米到50000千米不等，大的黑子有地球那樣大，特大黑子的直徑是地球直徑的幾倍。

圖2 太陽(yáng)黑子

圖3 耀斑（太陽(yáng)表面亮度增強(qiáng)的區(qū)域）

耀斑是太陽(yáng)局部突然的、快速的、強(qiáng)烈的亮度增強(qiáng)現(xiàn)象。當(dāng)太陽(yáng)大氣層中的能量積累到一定程度時(shí)（在爆發(fā)前能量受到磁場(chǎng)的約束），會(huì)突然以電磁輻射的形式釋放出來。輻射的波譜從長(zhǎng)波射電一直到可見光、X射線和γ射線。一個(gè)耀斑所釋放出的總能量相當(dāng)于百萬(wàn)個(gè)億萬(wàn)噸級(jí)的氫彈同時(shí)爆炸所釋放的能量之和。根據(jù)釋放能量的大小，耀斑可分成三種類型：X型（大）、M型（中）、C型（?。缀趺刻於加幸甙l(fā)生，X型耀斑平均每年會(huì)發(fā)生十幾次。

圖4 日珥

在日全食時(shí)，太陽(yáng)的周圍鑲著一個(gè)紅色的環(huán)圈，上面跳動(dòng)著鮮紅的火舌，這種火舌狀的物體就是日珥。日珥是太陽(yáng)的色球?qū)由袭a(chǎn)生的一種非常強(qiáng)烈的太陽(yáng)活動(dòng)現(xiàn)象。大的日珥高出日面幾十萬(wàn)千米，還有無(wú)數(shù)被稱為針狀體的高溫等離子小日珥，高9000多千米，寬約1000千米，平均壽命5分鐘。日珥的形狀變化萬(wàn)千，有的像浮云，有的似噴泉，還有圓環(huán)、拱橋、火舌、籬笆等形狀。

圖5 日冕物質(zhì)拋射（左下角方向）

日冕物質(zhì)拋射是日冕層中的物質(zhì)瞬時(shí)向外膨脹或向外噴射的現(xiàn)象。拋射出來的物質(zhì)主要是由電子和質(zhì)子組成的等離子體，伴隨著太陽(yáng)的磁場(chǎng)。大的日冕物質(zhì)拋射可含有100億噸等離子體，這些物質(zhì)被加速到每秒幾百甚至上千千米。部分日冕物質(zhì)拋射沿著太陽(yáng)和地球的連線拋向地球，是導(dǎo)致災(zāi)害性空間天氣的主要因素之一。

太陽(yáng)黑子、耀斑、日珥、日冕物質(zhì)拋射等現(xiàn)象往往相伴而生，互相交織在一起，構(gòu)成非常復(fù)雜的太陽(yáng)活動(dòng)場(chǎng)景。它們出現(xiàn)的頻率的高低都可以作為衡量太陽(yáng)活動(dòng)性的指標(biāo)。特別是太陽(yáng)黑子數(shù)，由于觀測(cè)歷史悠久，是最常用的太陽(yáng)活動(dòng)程度的指標(biāo)。黑子數(shù)量越多，表明太陽(yáng)活動(dòng)越強(qiáng)烈。

黑子數(shù)的變化存在11年左右的周期性，也就是太陽(yáng)活動(dòng)周。最初，太陽(yáng)表面有很少的黑子或沒有黑子。后來，少量的黑子出現(xiàn)在太陽(yáng)緯度30°~40°的區(qū)域；隨著太陽(yáng)活動(dòng)周發(fā)展，黑子數(shù)增加、黑子形態(tài)變得復(fù)雜，并往太陽(yáng)赤道區(qū)域轉(zhuǎn)移；太陽(yáng)黑子數(shù)達(dá)到最大以后，又開始逐漸減少，如此循環(huán)往復(fù)。除了以太陽(yáng)黑子數(shù)為標(biāo)志的11周年變化外，太陽(yáng)磁場(chǎng)還存在22年的周期變化，每11年其南北磁極會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。從更小的時(shí)間尺度看，太陽(yáng)還具有25天的自轉(zhuǎn)周期，其表面的各種活動(dòng)區(qū)會(huì)周期性地對(duì)準(zhǔn)地球，使得在地球上看到的太陽(yáng)活動(dòng)更為復(fù)雜多變。

圖6 太陽(yáng)黑子11年周期變化