導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇太陽(yáng)黑子對(duì)地球的影響，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

太陽(yáng)活動(dòng)和太陽(yáng)黑子

在北京天文館的太陽(yáng)大廳里，有一個(gè)圓形的好像“水池”的裝置，里面卻沒(méi)有水，而是一個(gè)水平放置的直徑為1.8米的屏幕，其上顯示著實(shí)時(shí)的太陽(yáng)像，它實(shí)際上是一個(gè)太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的終端，只要天氣好，參觀者就可以在這里用肉眼直接地很仔細(xì)地觀察太陽(yáng)黑子的情況。在太陽(yáng)像上，就經(jīng)常有太陽(yáng)黑子出現(xiàn)。

太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)光球上出現(xiàn)的或大或小經(jīng)常變化的暗斑。在可見(jiàn)光下，它們顯得比周?chē)鷧^(qū)域暗。太陽(yáng)表面的溫度是接近6000度，而有黑子的區(qū)域是大約3000度-4500度，這就是這些區(qū)域變暗的原因。但是黑子區(qū)域的磁場(chǎng)非常強(qiáng)，面積大的黑子有著更強(qiáng)的磁場(chǎng)，有的磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到了4000高斯。正是強(qiáng)烈的磁場(chǎng)削弱了正常的物質(zhì)對(duì)流，使這里的溫度比周?chē)鷧^(qū)域變低。但這只是相對(duì)地低一些，如果不是和特別明亮的太陽(yáng)光球其它區(qū)域比較，太陽(yáng)黑子其實(shí)也是非常明亮的。

比較小的太陽(yáng)黑子尺度有數(shù)百千米，大黑子尺度可以達(dá)到20萬(wàn)千米，這相當(dāng)于10多個(gè)地球疊在一起的大小了。正因?yàn)槿绱?，在地球上用肉眼也可以看到太?yáng)黑子。當(dāng)然，一定要記住，千萬(wàn)不可以不加任何防護(hù)地直接去看明亮的太陽(yáng)，那樣會(huì)造成眼睛的永久性損害。

多數(shù)黑子存在的時(shí)間小于11天，有的小黑子只存在幾個(gè)小時(shí)，但也有大黑子存在時(shí)間達(dá)到幾個(gè)月甚至一年以上的。因此，黑子可以作為太陽(yáng)表面的“標(biāo)記”，連續(xù)幾天觀察太陽(yáng)黑子，還會(huì)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)的自轉(zhuǎn)。

太陽(yáng)黑子不僅是太陽(yáng)表面磁場(chǎng)最強(qiáng)的區(qū)域，也是太陽(yáng)活動(dòng)可觀測(cè)的最直接線索。中國(guó)保存著世界最早的太陽(yáng)黑子記錄。在歐洲公元807年有了關(guān)于太陽(yáng)黑子的觀測(cè)記錄，但被誤解為水星凌日。161 2年，伽利略對(duì)太陽(yáng)黑子給出了正確的解釋。

黑子數(shù)達(dá)到極大的年份稱(chēng)為太陽(yáng)活動(dòng)峰年。在隨后的幾年中，黑子活動(dòng)逐漸減弱，黑子變少，黑子極少的年份就稱(chēng)為太陽(yáng)活動(dòng)谷年。國(guó)際天文學(xué)界規(guī)定，從1 755年起算的黑子周期為第1太陽(yáng)活動(dòng)周，此后順序排列。1 755年是一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)谷年，太陽(yáng)活動(dòng)周是用谷年到下一個(gè)谷年來(lái)劃分和界定的。到201 3年，已進(jìn)入了第24太陽(yáng)活動(dòng)周的峰年。

在太陽(yáng)活動(dòng)峰年，黑子數(shù)增加，太陽(yáng)活動(dòng)劇烈，除電磁輻射增強(qiáng)外，還輻射出強(qiáng)烈的高速帶電粒子流。這些都會(huì)對(duì)地球環(huán)境產(chǎn)生很大的影響。其實(shí)，在太陽(yáng)活動(dòng)谷年，太陽(yáng)活動(dòng)減弱，也會(huì)對(duì)地球環(huán)境、氣候等產(chǎn)生很大的影響。例如在1645年～1715年間（中國(guó)的清代初期），被稱(chēng)為太陽(yáng)活動(dòng)的“蒙德極小期”，在這幾十年問(wèn)太陽(yáng)表面黑子數(shù)持續(xù)維持低水平，而在歐洲和北美都出現(xiàn)了極度寒冷的冬天，有人稱(chēng)之為“小冰河”時(shí)期。

有西方學(xué)者認(rèn)為，太陽(yáng)黑子的周期和商業(yè)危機(jī)之間有關(guān)聯(lián)。因?yàn)?，太?yáng)黑子的活動(dòng)會(huì)影響地球天氣，進(jìn)而影響到糧食、棉花等的產(chǎn)量，并由此波及經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。今天，人們更加密切關(guān)注太陽(yáng)的活動(dòng)。

既然太陽(yáng)活動(dòng)會(huì)在很大程度上影響地球的環(huán)境，那么在久遠(yuǎn)的歷史上太陽(yáng)活動(dòng)的情形是怎樣的呢？人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)的系統(tǒng)觀測(cè)和記錄，乃是近幾百年來(lái)才有的，對(duì)于更早的太陽(yáng)活動(dòng)，怎樣才能知道呢？

近年來(lái)，已有很多科學(xué)家進(jìn)行了這方面的研究和探索。他們了解更早的太陽(yáng)活動(dòng)所依賴(lài)的方法中，就有樹(shù)木年輪法以及與之相關(guān)的放射性碳14分析。

樹(shù)木年輪攜帶科學(xué)信息

許多人對(duì)樹(shù)木年輪并不陌生。在一棵樹(shù)的樹(shù)干橫斷面上，有一圈圈的同心圓環(huán)，這就是年輪。年輪是樹(shù)木在生長(zhǎng)過(guò)程中受季節(jié)因素影響形成的。每年春季氣候溫和，樹(shù)木生長(zhǎng)速度快，新生細(xì)胞體積大，數(shù)量多，細(xì)胞壁較薄，材質(zhì)疏松，顏色較淺；到了秋季，氣溫變涼，樹(shù)木生長(zhǎng)緩慢，新生的細(xì)胞體積小，數(shù)量少，細(xì)胞壁較厚，材質(zhì)緊密，顏色較深。這樣，前一年秋季和后一年春季分裂出的細(xì)胞之間就會(huì)界限分明，形成明顯的年輪線。所以，只要數(shù)一數(shù)年輪線就能大致判斷這棵樹(shù)的年齡。

研究樹(shù)木年輪能發(fā)現(xiàn)許多重要的歷史信息。比如某一年的年輪很寬，就表示當(dāng)時(shí)光照充足、雨量充沛，導(dǎo)致了樹(shù)木生長(zhǎng)迅速；而年輪較窄則表示當(dāng)時(shí)溫度較低、雨量少、氣候惡劣，樹(shù)木生長(zhǎng)相對(duì)緩慢。使用這種方法，科學(xué)家就能推測(cè)樹(shù)木生長(zhǎng)地的歷史氣候變遷。

在一年的年輪生長(zhǎng)過(guò)程中，當(dāng)時(shí)大氣中所含的物質(zhì)會(huì)通過(guò)植物呼吸作用滲入到樹(shù)木年輪中，盡管含量微乎其微。所以通過(guò)樹(shù)木年輪還能研究很多與歷史環(huán)境有關(guān)的因素，樹(shù)木年輪是珍貴的科學(xué)信息樣本。

為了研究樹(shù)木年輪，有人發(fā)明了一種專(zhuān)用的鉆具，從樹(shù)皮鉆入樹(shù)干內(nèi)，取出薄薄的一小片材質(zhì)，上面就帶有了全部的年輪信息，這樣不用砍伐這棵樹(shù)即可研究它的年輪了。

有重要科學(xué)意義的放射性碳14

如果要了解放射性碳14，要先明白什么是同位素。我們知道地球上有很多種元素，例如氫、碳、鐵、銅、金等等，它們都是由原子構(gòu)成的，原子內(nèi)部有原子核以及電子，原子核內(nèi)部有質(zhì)子和中子。同—種元素，原子核里的質(zhì)子一樣多，中子數(shù)目卻可能不一樣多，這就是這種元素的同位素。但是，對(duì)一種元素化學(xué)性質(zhì)有直接影響的，是它原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)。

以元素氫為例，它有氕（氫-1）、氘（氫-2）和氚（氫-3）三種同位素，它們的原子核內(nèi)都只有一個(gè)質(zhì)子，但分別有0個(gè)中子、1個(gè)中子及2個(gè)中子，所以都是氫的同位素。

自然界的碳，以三種同位素的形式存在，即碳12、碳13和碳14。其中碳12和碳13所占比例為絕大多數(shù)，碳12就占去了幾乎98.89%，碳14所占比例微乎其微。但是，碳14具有放射性，“半衰期”是5370年。

碳14的來(lái)源與宇宙線有關(guān)。宇宙射線轟擊地球大氣層里的氮原子，使其變成碳14，隨后通過(guò)長(zhǎng)期的釋放B粒子的衰變，碳14原子還會(huì)還原為氮原子。

碳是構(gòu)成地球上有機(jī)物的主要元素。一種生物（包括動(dòng)植物）在它生存的時(shí)候，由于需要呼吸，維持正常新陳代謝，它體內(nèi)有機(jī)物的碳14含量大致不變。然而在生物死去后會(huì)停止呼吸，新陳代謝過(guò)程終止，此時(shí)體內(nèi)的碳14就開(kāi)始減少。因此，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)測(cè)量一件樣品內(nèi)的碳14含量，來(lái)估計(jì)它的大概年齡，這種方法稱(chēng)之為碳14測(cè)年法。

在非洲尼羅河畔的埃及，人們發(fā)現(xiàn)了一座年代久遠(yuǎn)的谷倉(cāng)，在谷倉(cāng)里發(fā)現(xiàn)了小麥，經(jīng)科學(xué)方法測(cè)定，這些小麥大約生產(chǎn)于6000多年前。這個(gè)結(jié)果就是用碳1 4測(cè)年法獲得的。常用于碳1 4測(cè)年法的樣品，包括骨骼、毛皮、木材、木炭、泥炭、甲殼以及某些沉積碳酸鹽等等。碳1 4測(cè)年法能較為準(zhǔn)確地測(cè)出時(shí)間在五、六萬(wàn)年以?xún)?nèi)樣品的年代。

碳14測(cè)年法由美國(guó)科學(xué)家利比（W.F.Libby）于1 947年創(chuàng)立。利比是一位物理化學(xué)家，也是放射化學(xué)、熱原子化學(xué)、同位素示蹤技術(shù)方面的專(zhuān)家。因?yàn)榘l(fā)明碳1 4測(cè)年法，利比榮獲了1 960年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

另一方面，科學(xué)家已經(jīng)知道，當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)增強(qiáng)時(shí)，到達(dá)地球的高能粒子流會(huì)對(duì)到達(dá)地球的宇宙線起到一定的屏蔽作用，進(jìn)而會(huì)使大氣中的碳1 4生成量改變，這種改變會(huì)使當(dāng)年樹(shù)木年輪中的碳1 4的濃度有反常的降低。因此，通過(guò)考察和比較樹(shù)木年輪中的碳14與碳12兩種同位素的比值，就能判斷某一年的太陽(yáng)活動(dòng)是否經(jīng)歷了增強(qiáng)。天文學(xué)家正是用這種方法研究太陽(yáng)活動(dòng)的長(zhǎng)時(shí)標(biāo)變化。

太陽(yáng)活動(dòng)的長(zhǎng)周期巨變

2004年，索蘭基（S.K.Solanki）等人在《自然》雜志上發(fā)表文章，報(bào)道了他們的一項(xiàng)重建了從現(xiàn)在上溯到11400年前的太陽(yáng)黑子數(shù)的研究成果。他們所用的數(shù)據(jù)是在中緯度地區(qū)的樹(shù)木年輪中的碳14的變化量，反映了每年大氣層中的碳1 4含量的變化狀況，這種變化與當(dāng)時(shí)的太陽(yáng)活動(dòng)和太陽(yáng)黑子數(shù)都有關(guān)系。

根據(jù)他們的結(jié)果，最近70年來(lái)，從長(zhǎng)周期的尺度來(lái)看，太陽(yáng)黑子數(shù)已進(jìn)入一個(gè)很不一般的高峰時(shí)期，歷史上這樣高的時(shí)期只是出現(xiàn)在8000多年以前；在所考察的11400年中，只有在大約10%的時(shí)間中太陽(yáng)黑子數(shù)維持在與現(xiàn)在一樣高的水平。而且，以前的強(qiáng)烈活動(dòng)期所持續(xù)的時(shí)段，都短于目前已經(jīng)持續(xù)的活動(dòng)期。

索蘭基等的文章給出了從1000多年前至今太陽(yáng)黑子數(shù)的數(shù)據(jù)曲線，其中有基于碳14變化量重建的太陽(yáng)黑子數(shù)，是群黑子數(shù)的10年平均值，還有由極地和全球性的鈹10變化量重建的黑子數(shù)。鈹10（金屬元素鈹?shù)囊环N同位素）測(cè)年法的原理與碳1 4的原理類(lèi)似，本文不再贅述。

篇2

隨著空間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，從本世紀(jì)50年代中期以來(lái)，太陽(yáng)、月亮和人體健康之間的關(guān)系已作為科技工作者的研究課題。

眾所周知，太陽(yáng)在天文學(xué)上被稱(chēng)為恒星。所謂恒星，應(yīng)該是永恒不變的星。然而，太陽(yáng)和其他眾多的恒星一樣，不但恒中有變，而且變化萬(wàn)千。太陽(yáng)黑子就是太陽(yáng)恒中有變的例證。太陽(yáng)黑子是經(jīng)常在光彩奪目的日面上出現(xiàn)的一種現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)太陽(yáng)黑子的觀察得知，它的數(shù)目不定，從多至少，從少至多的周期約為11年。天文學(xué)家把黑子相對(duì)數(shù)最高的年份，叫太陽(yáng)活動(dòng)峰年；把黑子相對(duì)數(shù)最低的年份，叫太陽(yáng)寧?kù)o年。除黑子之外，太陽(yáng)活動(dòng)還有耀斑、譜斑和光斑等等。太陽(yáng)上這些千姿百態(tài)的變化，同地球上的許多現(xiàn)象有密切的關(guān)系。當(dāng)太陽(yáng)上的這些活動(dòng)強(qiáng)烈的時(shí)候，它的粒子輻射、X射線輻射和紫外線輻射，會(huì)突然增多，從而引起地球高層大氣中電離層的狀態(tài)異常，使得短波無(wú)線電通信受到干擾以至中斷，還能影響衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳播方式和通信性能。另外，太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)烈的時(shí)候，對(duì)于地球上的氣候也有較大的影響。

太陽(yáng)活動(dòng)和人的健康究竟有什么關(guān)系呢?科技工作者通過(guò)觀察和研究，發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)黑子多的年份，會(huì)誘發(fā)全球性購(gòu)流行性感冒。例如，1173年到1979年的806年當(dāng)中，曾經(jīng)發(fā)生過(guò)96次全球性流感，其中半數(shù)以上是在太陽(yáng)活動(dòng)的高峰年，其余的也在太陽(yáng)活動(dòng)高峰年前后的一兩年。除了流感之外，太陽(yáng)活動(dòng)高峰年還跟其他流行性傳染病有密切關(guān)系。據(jù)科技工作者統(tǒng)計(jì)，在蘇聯(lián)列寧格勒所發(fā)生的三次猩紅熱病，都發(fā)生在太陽(yáng)黑子劇烈增加的時(shí)候。

科技工作者經(jīng)過(guò)研究還發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)烈的年份，對(duì)人的心臟、血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和某些疾病，都有一定的影響。例如，太陽(yáng)活動(dòng)高峰年的時(shí)候，心血管病人得格外小心，因?yàn)閺脑S多地區(qū)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字來(lái)看，在這段時(shí)間里，心血管病突然發(fā)作或者猝死的人數(shù)，比太陽(yáng)寧?kù)o年份高得多。特別是在太陽(yáng)出現(xiàn)大耀斑而引起強(qiáng)地磁暴的第一天，心血管病發(fā)作和猝死的人數(shù)就更多了，因此，有人把這一天叫做心血管病人的“致命日”?？萍脊ぷ髡呓?jīng)過(guò)研究還發(fā)現(xiàn)，皮膚癌的發(fā)病率比較高的年份，都出現(xiàn)在太陽(yáng)活動(dòng)峰年的第二年。太陽(yáng)活動(dòng)除了能夠?qū)е氯松≈?，還能使人的神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)，象胃分泌活動(dòng)減弱，對(duì)麻醉劑的反應(yīng)降低和對(duì)信號(hào)的反應(yīng)遲鈍等等。因此，在太陽(yáng)活動(dòng)峰年里，交通事故和一些意外事故的次數(shù)，比太陽(yáng)寧?kù)o年份要多。

關(guān)于太陽(yáng)活動(dòng)影響人體健康的原因，除了太陽(yáng)活動(dòng)直接作用于人體的因素之外，有些學(xué)者認(rèn)為還有一個(gè)原因，就是太陽(yáng)活動(dòng)劇烈的時(shí)候，改變了地球的磁場(chǎng)，同時(shí)造成天氣反常，使得有些微生物大量繁殖，導(dǎo)致人生病。

綜上所述，有些疾病的流行是有可能根據(jù)太陽(yáng)活動(dòng)的規(guī)律作出預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)，進(jìn)而為醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)服務(wù)的。

那么，月亮又是怎樣影響人體健康的呢?這要從月亮的圓缺變化和它對(duì)地球的引潮力說(shuō)起。

我們知道，月亮的盈虧是有規(guī)律的。天文學(xué)家把月亮形狀的各種變化，叫做“月相”。這種變化是月亮、地球和太陽(yáng)三個(gè)天體的相對(duì)位置不斷變化的結(jié)果。當(dāng)月亮轉(zhuǎn)到太陽(yáng)和地球之間的時(shí)候，它受光的半面對(duì)著太陽(yáng)，而背光的半面對(duì)著地球，人們看不到月亮，這種月相，叫做“新月”，這時(shí)候叫“朔”，相當(dāng)于農(nóng)歷的初一。過(guò)了半個(gè)月，月亮正好轉(zhuǎn)到了隔著地球和太陽(yáng)遙遙相對(duì)的位置，它整個(gè)受光的半面對(duì)著地球，于是，我們看到的是一輪皎潔的滿(mǎn)月，這時(shí)候叫做“望”，相當(dāng)于農(nóng)歷的十五或者十六。再過(guò)半個(gè)月，它又回到了“朔”的位置。當(dāng)月亮從“朔”到“望”，或者從“望”到“朔”的時(shí)候，它只有一部分受光面對(duì)著地球，這時(shí)候我們看到的就是“新月如眉”或者“殘?jiān)氯玢^”；或者是半圓形的，也就是所謂“上弦”或者”下弦”。月相就是這樣周而復(fù)始不停的變化著。

除此之外，月亮的引力還能夠使地球上的海洋產(chǎn)生潮汐，特別是當(dāng)月亮在新月或者滿(mǎn)月的時(shí)候，它的引力最強(qiáng)，產(chǎn)生的引潮力也最大，于是地球上的海洋就形成了大潮。

近幾年來(lái)，有些科學(xué)家經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，月亮引力對(duì)人體的影響，也能象引起海潮那樣，使人體出現(xiàn)生物潮，特別是在新月和滿(mǎn)月的時(shí)候，由于月亮的引潮力最大，會(huì)使人的頭部和胸部的電位差突然升高，使人的心理產(chǎn)生一些變化。例如，在新月和滿(mǎn)月的時(shí)候，一些人會(huì)出現(xiàn)失眠、睡覺(jué)不踏實(shí)，以及煩燥愛(ài)發(fā)脾氣和好斗等現(xiàn)象。

另外，在月亮的新月和滿(mǎn)月的時(shí)候，也跟太陽(yáng)的活動(dòng)峰年一樣，交通事故和意外事故也比平時(shí)多。因此，目前國(guó)內(nèi)外都有一些科技工作者在從事這方面的研究工作。

篇3

太陽(yáng)的存在，為地球帶來(lái)了光和熱，為地球上各種生命的孕育和演化提供了必要的基本條件。人類(lèi)使用的大部分能源都來(lái)自太陽(yáng)。人類(lèi)自誕生伊始，就充滿(mǎn)了對(duì)太陽(yáng)的敬畏。從古希臘神話到古瑪雅守護(hù)神，都少不了太陽(yáng)神的蹤跡；而在中國(guó)古老的神話傳說(shuō)中，后羿射日、夸父逐日等等也與太陽(yáng)有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。

太陽(yáng)，對(duì)于地球上的生命來(lái)說(shuō)，確實(shí)是一個(gè)必不可少、賴(lài)以生存，同時(shí)又美麗而神秘的天體。然而在茫茫宇宙中，從另一種角度來(lái)看，它又是一個(gè)平庸無(wú)奇、微不足道的小家伙，僅僅是宇宙中多得數(shù)不勝數(shù)的恒星中的普通一員，它大約50億歲，是一顆“人到中年”的恒星。

由于它距離我們?nèi)绱酥?，與我們的生活關(guān)系又是這樣密切，所以人類(lèi)對(duì)于太陽(yáng)的觀察和探索在很早就開(kāi)始了。在我國(guó)，最晚從漢代起就有了世界上最早的太陽(yáng)黑子記錄。意大利的科學(xué)家伽利略在成功自制了望遠(yuǎn)鏡后，也將它對(duì)準(zhǔn)了太陽(yáng)，觀察了太陽(yáng)黑子。隨著天文學(xué)的發(fā)展，越來(lái)越多的科學(xué)家將自己的目光投向了這顆給予我們光和熱的天體，期望能更多地認(rèn)識(shí)和了解它。

恒星太陽(yáng)

恒星太陽(yáng)是一個(gè)在自身引力作用下收縮、聚合在一起的熾熱氣體球，距今大約已有50億年的歷史。主要由約90%的氫和約10%的氦組成，碳、氮、氧等元素僅占0.1%左右。由于有著極高的溫度，太陽(yáng)上的氣體都被高度地離子化了。有了離子就會(huì)存在電荷，電荷運(yùn)動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，而磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)又會(huì)作用于電荷，從而形成了非常復(fù)雜的太陽(yáng)磁場(chǎng)。這些帶電粒子在太陽(yáng)內(nèi)部的磁場(chǎng)中沸騰、翻滾，并隨著太陽(yáng)的對(duì)流運(yùn)動(dòng)來(lái)到太陽(yáng)表面，在積累到一定程度后，最終噴薄而出，形成各種美麗壯觀而又會(huì)對(duì)周?chē)臻g產(chǎn)生重大影響的太陽(yáng)活動(dòng)現(xiàn)象。

隨著科技的發(fā)展和觀測(cè)手段的不斷提高，人們首先逐漸明晰了太陽(yáng)的結(jié)構(gòu)。如果有一個(gè)帶電粒子產(chǎn)生于太陽(yáng)的最內(nèi)部，而要運(yùn)動(dòng)到太陽(yáng)的最外部，那么它可要經(jīng)歷重重考驗(yàn)了。首先它必須克服太陽(yáng)內(nèi)部的強(qiáng)大引力，沖出日核，然后在太陽(yáng)的中間層摸爬滾打，到達(dá)對(duì)流層，在這里幾經(jīng)沉浮后，來(lái)到光球?qū)樱谧屛覀兡慷昧怂纳碜撕?，再次嬌羞地隱匿到色球?qū)樱罱K身不由己地隨著開(kāi)放的磁場(chǎng)進(jìn)入日冕及以外部空間。在這個(gè)過(guò)程中，它可以先享受從日核內(nèi)部到色球底部的不斷“涼快”的過(guò)程，然而進(jìn)入色球后，它就必須再次忍受高溫了，而且越向外運(yùn)動(dòng)到接近日冕層，溫度就越高，這也是真正的“烈火焚身”了。

異彩紛呈的太陽(yáng)活動(dòng)

由于有著復(fù)雜的內(nèi)部過(guò)程，太陽(yáng)上呈現(xiàn)出多彩多樣的活動(dòng)現(xiàn)象。

《漢書(shū)·五行志》中說(shuō)道，“日出黃，有黑氣，大如錢(qián)，居日中央?！边@便是古人對(duì)太陽(yáng)黑子的描述。黑子是太陽(yáng)光球表面（即我們平時(shí)肉眼可見(jiàn)的太陽(yáng)表面）上最容易辨認(rèn)的現(xiàn)象，由于它的溫度低于光球表面，所以看上去為黑色的斑點(diǎn)。但事實(shí)上，即便是黑子，溫度也在上千攝氏度。黑子大多成對(duì)、成群出現(xiàn)，而太陽(yáng)活動(dòng)區(qū)中往往存在大的黑子群。故而太陽(yáng)活動(dòng)的程度就能以黑子群的數(shù)量來(lái)體現(xiàn)。近現(xiàn)代的天文學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)黑子呈現(xiàn)出約11年的周期，即從黑子數(shù)很少甚至為零發(fā)展到黑子數(shù)頂峰，然后數(shù)量又逐漸減少至可能為零，這一過(guò)程大致經(jīng)歷11年左右?，F(xiàn)在的天文學(xué)家們就是以此來(lái)確定太陽(yáng)活動(dòng)的周期的。

在每一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周里，并不是只會(huì)出現(xiàn)黑子和黑子群，耀斑、日珥、日冕物質(zhì)拋射等現(xiàn)象也是太陽(yáng)活動(dòng)大合唱中的一員。

耀斑是太陽(yáng)表面爆發(fā)的劇烈活動(dòng)之一。它表現(xiàn)為太陽(yáng)大氣局部區(qū)域突然短暫增亮的現(xiàn)象，并且常伴有大量帶電粒子的噴射以及電磁輻射，按照級(jí)別從小到大依次分為A、B、C、M和X級(jí)。耀斑的爆發(fā)經(jīng)常還伴隨有日冕物質(zhì)拋射，這表現(xiàn)為短時(shí)間內(nèi)由太陽(yáng)日冕快速地向外拋射出大量等離子體物質(zhì)，這些等離子體中攜帶有大量的帶電粒子，若傳播到地球附近，則會(huì)對(duì)地球周?chē)目臻g環(huán)境乃至人類(lèi)的活動(dòng)產(chǎn)生一定影響。與耀斑和日冕物質(zhì)拋射有關(guān)的另外一種太陽(yáng)活動(dòng)現(xiàn)象稱(chēng)為日珥，這是突出在日面邊緣外的太陽(yáng)物質(zhì)，在日面上，它由于吸收了光球的輻射而表現(xiàn)為暗條。日珥也會(huì)爆發(fā)，屆時(shí)，一部分物質(zhì)會(huì)被拋射出去，而其余的物質(zhì)則會(huì)落回到色球表面。除了這些太陽(yáng)活動(dòng)，太陽(yáng)表面上還存在著光斑、譜斑以及各種大、小尺度的太陽(yáng)活動(dòng)現(xiàn)象，它們共同構(gòu)成了整個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周內(nèi)豐富多彩的活動(dòng)現(xiàn)象。

新的太陽(yáng)峰年要來(lái)了嗎

太陽(yáng)活動(dòng)有約11年的周期，目前，有科學(xué)記載以來(lái)的第23太陽(yáng)活動(dòng)周已于2009年成為歷史，而第24活動(dòng)周已經(jīng)悄然向我們走來(lái)。回顧2009年以來(lái)的太陽(yáng)活動(dòng)，在經(jīng)歷了兩個(gè)周期之間的平靜后，這顆熾熱的氣體球又重新開(kāi)始活躍起來(lái)。

在2009年全年里，大概只有在100天左右的時(shí)間里，太陽(yáng)表面存在黑子。而且在這一年里，太陽(yáng)表面的耀斑也主要以B級(jí)為主，較低的A級(jí)和較高的C級(jí)都很少，而更高的M級(jí)和X級(jí)耀斑則一個(gè)都沒(méi)有。而到了2010年，太陽(yáng)表面上出現(xiàn)黑子的天數(shù)比2009年翻了一番，達(dá)到了200天左右。太陽(yáng)上的耀斑仍是以B級(jí)為主，但A級(jí)耀斑消失了，取而代之的則是C級(jí)耀斑數(shù)目的增加。此外，這一年出現(xiàn)了23個(gè)M級(jí)耀斑，最大的為2月12日的M8.3級(jí)耀斑。2010年太陽(yáng)活動(dòng)水平整體開(kāi)始升高，但仍未出現(xiàn)X級(jí)耀斑。

隨著時(shí)間的推移，2011年的太陽(yáng)更加活躍起來(lái)，全年只有2天沒(méi)有黑子出現(xiàn)。M級(jí)耀斑增加到了111個(gè)，并且于2月15日出現(xiàn)了第24太陽(yáng)活動(dòng)周的第一個(gè)X級(jí)耀斑，為X2.2級(jí)。此后的時(shí)間里，太陽(yáng)上又爆發(fā)了8次X級(jí)耀斑，最大的達(dá)到了X6.9級(jí)，這已經(jīng)是相當(dāng)強(qiáng)的太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)了。

進(jìn)入坊問(wèn)傳言的世界末日年2012年，太陽(yáng)似乎朝著更活躍的活動(dòng)發(fā)展方向狂飆不止。在北京時(shí)間2012年1月23日11時(shí)59分，太陽(yáng)表面活動(dòng)區(qū)NOAA11402中爆發(fā)了一次M8.9級(jí)耀斑，這是2012年以來(lái)發(fā)生的最大耀斑，該耀斑隨后引起了地球附近質(zhì)子流量明顯增強(qiáng)，達(dá)到了發(fā)生質(zhì)子事件的標(biāo)準(zhǔn)。此外，該活動(dòng)區(qū)和活動(dòng)區(qū)NOAA 11401里共爆發(fā)了多次M級(jí)耀斑和1個(gè)X級(jí)耀斑，其中一個(gè)與耀斑有關(guān)系的日冕物質(zhì)拋射還到達(dá)了地球，引起了地球磁場(chǎng)的擾動(dòng)。在較低緯度的地區(qū)甚至都可以看到平常只有極區(qū)才可見(jiàn)到的極光。由于擔(dān)心地球磁場(chǎng)的擾動(dòng)可能會(huì)影響到衛(wèi)星通訊，有的航空公司還選擇更改了部分航班的航道。截至作者撰稿時(shí)，短短的四個(gè)月里，太陽(yáng)上已爆發(fā)了24個(gè)M級(jí)耀斑和4個(gè)X級(jí)耀斑，最大級(jí)別為X5，4級(jí)，與2011年同期相比，算是“超額”完成了爆發(fā)“任務(wù)”。

在接下來(lái)的時(shí)間里，太陽(yáng)應(yīng)該會(huì)毫無(wú)疑問(wèn)地朝著更活躍的階段邁進(jìn)，而我們所處的2012年究竟會(huì)不會(huì)是太陽(yáng)活動(dòng)的峰年呢？或者像有的學(xué)者認(rèn)為的，2013年或者2014年才是真正的太陽(yáng)活動(dòng)峰年？科學(xué)界目前仍無(wú)法給出確切的答案。另一方面，雖然太陽(yáng)活動(dòng)極大年會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)一定的影響，但決不會(huì)是傳言中的世界末日，大家大可不必驚慌失措。人類(lèi)歷史上由于太陽(yáng)活動(dòng)造成的巨大損失，也不過(guò)如1989年的太陽(yáng)“風(fēng)暴”事件，但它也只是造成了北美局域停電，有一些衛(wèi)星失控等后果，對(duì)人類(lèi)的基本生存并未造成任何威脅。

篇4

2030年太陽(yáng)“休眠”？

這一發(fā)現(xiàn)是在英國(guó)皇家天文學(xué)在一次科研會(huì)議上公布的。根據(jù)他們研發(fā)的太陽(yáng)活動(dòng)周期模型，現(xiàn)在我們正處于在太陽(yáng)活動(dòng)的第25個(gè)周期。從這兩年的情況看，太陽(yáng)發(fā)出的電磁波正在逐漸減弱。照此下去的話，在2030年，當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)進(jìn)入第26個(gè)周期之后，太陽(yáng)將變得“安靜”許多，進(jìn)入一個(gè)相對(duì)的“休眠”期。

類(lèi)似的現(xiàn)象曾經(jīng)出現(xiàn)在公元1645～1715年。在這段時(shí)間里，太陽(yáng)活動(dòng)非常衰微，持續(xù)了長(zhǎng)達(dá)70年的時(shí)間。而在同一時(shí)期，地球上很多地方都出現(xiàn)了極端寒冷的天氣。當(dāng)時(shí)在英國(guó)，大部分河流都凍結(jié)了，人們甚至能夠穿著冰鞋橫穿泰晤士河。而在處于明朝的中國(guó)，歷史記載江南當(dāng)時(shí)也出現(xiàn)了河流封凍的現(xiàn)象，江西種植的柑橘因?yàn)楹浯竺娣e凍死，造成了嚴(yán)重的自然災(zāi)害。

這種寒冷的時(shí)期，被稱(chēng)為地球的“小冰河期”。這個(gè)時(shí)期的天氣雖然比較寒冷，但還不至于像《冰河世紀(jì)》中那樣，大片的冰川徹底覆蓋陸地，大家只有進(jìn)化成猛犸象和劍齒虎才能活下來(lái)。不過(guò)也會(huì)對(duì)人類(lèi)和其他生物產(chǎn)生一定的影響。于是，不少媒體上都出現(xiàn)了“太陽(yáng)‘休眠’，地球?qū)?huì)回到‘冰河時(shí)代’”的標(biāo)題。

太陽(yáng)為啥這么“累”？

消息一傳出，很多人都開(kāi)始著急了：要不要搬到一個(gè)比較暖和的地方，比如海南島啊，赤道附近去生活呢？且慢，讓我們先搞清楚，把太陽(yáng)“累”成這樣的“活動(dòng)”到底都是在干嘛？

其實(shí)天文學(xué)家們所說(shuō)的“太陽(yáng)活動(dòng)”，并不是指太陽(yáng)正常的發(fā)光發(fā)熱，而是指太陽(yáng)上出現(xiàn)的諸如黑子、耀斑爆發(fā)和日冕物質(zhì)拋射等活動(dòng)。以太陽(yáng)黑子為例，在某些年份，黑子的數(shù)目特別多，而在另外一些年份，黑子的數(shù)目又會(huì)減少。大約從172年前開(kāi)始，天文學(xué)家就根據(jù)歷史上積累的觀測(cè)資料總結(jié)出了一條規(guī)律――太陽(yáng)的這些活動(dòng)有周期性的波動(dòng)變化，時(shí)而達(dá)到高峰，時(shí)而進(jìn)入低谷，而這個(gè)周期大約是11年。

當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)進(jìn)入活躍期時(shí)，會(huì)釋放出大量的電磁輻射，對(duì)地球上的通訊和無(wú)線信號(hào)傳播會(huì)造成一定的影響，還會(huì)讓地球上頻繁出現(xiàn)極光。但這會(huì)不會(huì)影響到地球的氣候變化，目前還沒(méi)有定論。

此外，“小冰河期”的出現(xiàn)原因很復(fù)雜。例如，有些科學(xué)家的研究就曾指出，在“小冰河期”，火山的活動(dòng)也很頻繁，遮天蔽日的火山灰同樣會(huì)阻擋太陽(yáng)的光照，給地球“降溫”。但這可不能怪到太陽(yáng)的頭上吧？

終將陷入“沉睡”

當(dāng)然，作為一顆恒星，太陽(yáng)有自己的“生老病死”過(guò)程。在未來(lái)的某一天，太陽(yáng)的衰亡是不可避免的。但跟人和動(dòng)物進(jìn)入老年后精力下降、總想睡覺(jué)不同，太陽(yáng)的衰老將完全是另外的一番景象。

根據(jù)科學(xué)測(cè)算，隨著時(shí)間的推移，太陽(yáng)上不斷燃燒的氫核物質(zhì)將會(huì)逐漸消耗減少。但這并不會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)“熄滅”，反而會(huì)使太陽(yáng)的核心受到引力的壓力，發(fā)生升溫和膨脹。再過(guò) 10 億年， 太陽(yáng)的光度將在今天的基礎(chǔ)上再增加 10% 左右。這一變化將使地球上的地表溫度上升，海洋蒸發(fā)加劇，大氣層中水蒸氣的含量增加。整個(gè)地球?qū)⒆兂梢粋€(gè)大“蒸籠”。大部分地區(qū)將變成悶熱的荒漠，幸存的物種將不得不轉(zhuǎn)入地下，過(guò)起穴居生活。

在 30 億年后的未來(lái)，地球的溫室效應(yīng)將徹底失控，那時(shí)的地球?qū)?huì)變得類(lèi)似于今天的金星――那里的溫度常年高達(dá) 460°C。到那時(shí)，地球上將沒(méi)有任何生命可以存活。而再過(guò)10億年左右，太陽(yáng)核心區(qū)的氫燃料將可能耗盡。它將在引力的作用下發(fā)生坍塌，變成一顆體積和光度都極為巨大的紅巨星。水星和金星將徹底被它燒毀，從宇宙中消失。

那么，地球又會(huì)如何呢？有些人預(yù)測(cè)，由于太陽(yáng)在膨脹時(shí)引力會(huì)逐漸減弱，地球有可能反而遠(yuǎn)離太陽(yáng)，躲過(guò)被“烈火焚身”的命運(yùn)。但即便如此，由于太陽(yáng)可能會(huì)膨脹到原來(lái)體積的一千倍以上，它會(huì)把兩千多度的高溫傾瀉到地球上，導(dǎo)致地殼融化，巖漿洪流四處流淌。這里將再也沒(méi)有生機(jī)勃勃、鳥(niǎo)語(yǔ)花香的景象。

篇5

關(guān)鍵詞：宇宙暗能量的形態(tài)和本質(zhì)　暗能量的地理生物效應(yīng)　現(xiàn)代地理學(xué)

1、引言，暗能量研究的現(xiàn)狀和傳統(tǒng)地理學(xué)

1.1　關(guān)于暗能量

宇宙暗能量最早可追溯到愛(ài)因斯坦的宇宙常數(shù)。1998年，天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，宇宙不只是在膨脹，而且在以前所未有的加速度向外擴(kuò)張，所有遙遠(yuǎn)的星系遠(yuǎn)離我們的速度越來(lái)越快。那么一定有某種隱藏的力量在暗中把星系相互以加速膨脹的方式撕扯開(kāi)來(lái)，這是一種具有排斥力的能量，科學(xué)家們把它稱(chēng)為“暗能量”。暗能量長(zhǎng)期作用于太陽(yáng)和地球會(huì)產(chǎn)生一系列效應(yīng)，需要人類(lèi)去破譯識(shí)別和開(kāi)發(fā)利用。

1.2　“威爾金森微波各向異性探測(cè)器(Wilkinson Mi－crowave Anisotropy Probe，簡(jiǎn)稱(chēng)WMAP)已經(jīng)得到了宇宙最早光(輻射)的第一批詳細(xì)的全天圖!它捕獲的微波(光)輻射來(lái)自“大爆炸”后的38萬(wàn)年。通過(guò)用一個(gè)模型擬合觀測(cè)，宇宙學(xué)家根據(jù)這種(光)輻射確定了宇宙學(xué)參數(shù)。宇宙的年齡(T。)為137億年。Ω。值近似于1，支持發(fā)生過(guò)暴漲的觀點(diǎn)。當(dāng)然，宇宙有平直的幾何學(xué)，而通過(guò)這些資料導(dǎo)出的宇宙成分是：暗能量占73％，暗物質(zhì)占22％，平常(重子)物質(zhì)占4.4％。這些不同尋常的結(jié)果與我們現(xiàn)在的了解是一致的，但似乎提供了空前精確的信息。”

1.3　諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、美籍華裔科學(xué)家李政道，2005年4月15日上午在北京人民大會(huì)堂舉行的世界物理年大會(huì)上做報(bào)告，闡述了有關(guān)“暗能量可能來(lái)源”的最新見(jiàn)解。李政道教授的觀點(diǎn)主要是：“天外有天”。“WMAP和SDSS(斯隆數(shù)字巡天)以及Ia超新星觀測(cè)結(jié)果告訴我們暗能量占宇宙成分的三分之二。暗能量具有負(fù)壓，在宇宙空間幾乎均勻分布或完全不成團(tuán)，但它的物理性質(zhì)卻仍然是個(gè)謎。解決這一問(wèn)題需要新的物理理論和天文觀測(cè)，這將帶來(lái)一場(chǎng)重大的物理學(xué)和天文學(xué)革命?！?/p>

1.4　據(jù)新華網(wǎng)2008年11月25日?qǐng)?bào)道：“NASA和美國(guó)能源部正在協(xié)力建造世界上第一個(gè)太空觀測(cè)站，旨在了解暗能量的本質(zhì)。”

1.5　2009年2月筆者在《今日科苑》第4期上發(fā)表“論暗能量的形態(tài)和本質(zhì)”，用國(guó)家天文臺(tái)、云南天文臺(tái)的觀測(cè)成果證明了“暗能量是基本粒子和波的共同體、是質(zhì)量和能量的共同體、是勢(shì)能和動(dòng)能的共同體、是宇宙大爆炸后沒(méi)有凝聚成普通重子物質(zhì)和暗物質(zhì)的余留物不斷演化進(jìn)化來(lái)的。”由此可見(jiàn)暗能量波和光波一樣具有“波一粒二象性”。

1.6　傳統(tǒng)地理學(xué)是把地球上各種物理運(yùn)動(dòng)和變化(風(fēng)、云、雨、雪，七個(gè)氣壓帶、六個(gè)風(fēng)帶、三大環(huán)流)的能量來(lái)源只歸結(jié)于太陽(yáng)，完全不考慮占宇宙成分73％的暗能量這個(gè)重要機(jī)制。事實(shí)上是地球上各種物理運(yùn)動(dòng)和變化所需能量的來(lái)源除了太陽(yáng)之外還有宇宙暗能量。

1.7　2011年2月，筆者在《經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊》第6期上發(fā)表“宇宙暗能量的地理生物效應(yīng)及對(duì)地球變暖的制約――低碳經(jīng)濟(jì)和暗能量”，將傳統(tǒng)地理學(xué)提高到了現(xiàn)代地理學(xué)階段。

1.8　暗能量波的波形圖如圖1所示：

2、暗能量地理學(xué)、暗能量氣象學(xué)的發(fā)現(xiàn)及現(xiàn)代地理學(xué)的建立。2008年，作者“利用中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)、云南天文臺(tái)和紫金山天文臺(tái)已有的多項(xiàng)觀測(cè)成果，”特別是用1996年1月1日到2008年12月31日這13年4749天的太陽(yáng)黑子相對(duì)數(shù)、日最大相對(duì)數(shù)、太陽(yáng)10 Cm射電流量和日最大射電流量及這一期間中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)提供的地球氣壓、氣溫和降水的觀測(cè)值，通過(guò)對(duì)這數(shù)十萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)的理論計(jì)算和分析研究發(fā)現(xiàn)了暗能量的地理效應(yīng)，耗時(shí)一年多，用了十余斤的演算稿紙證明是太陽(yáng)和暗能量共同主導(dǎo)了這種地理生物效應(yīng)。暗能量的地理效應(yīng)圖如圖象2所示：

當(dāng)我用數(shù)十萬(wàn)個(gè)科學(xué)數(shù)據(jù)通過(guò)理論計(jì)算繪制出這些圖象時(shí)，我的眼前忽然一亮，高興地喊了起來(lái)：“我終于找到證據(jù)了”。利用這個(gè)圖像能方便地看到暗能量的地理效應(yīng)。具體是溫度效應(yīng)、負(fù)壓力效應(yīng)和次生的自然災(zāi)害效應(yīng)。暗能量的地理溫度效應(yīng)表現(xiàn)在暗能量波的波峰期(2000年)，黑子相對(duì)數(shù)高達(dá)43774。當(dāng)年地球氣溫最低。以貴陽(yáng)市作代表，溫度只有11.046℃，是13年中氣溫最低的年份。處于圖2中的低溫谷。由于氣溫最低，因此2000年貴陽(yáng)平均氣壓最高(8965hpa)，為圖中的高壓脊。負(fù)壓力效應(yīng)則表現(xiàn)在2000年貴陽(yáng)降水量最大，為1441mm，也是13年中的最大值。“圖中有3高一低：暗能量波峰、降水峰、高壓脊，低溫谷，它們是對(duì)應(yīng)的。這表明地球上各地氣溫、氣壓、降水等的地理分布差異信息和太陽(yáng)信息及宇宙暗能量信息是十分吻合的。暗能量是以基本粒子和波的能量形式長(zhǎng)期作用于太陽(yáng)和地球的。用“拉脫維亞光柱觀察暗能量”的原理圖能很好地解釋這些問(wèn)題。如圖3所示：

暗能量是由西向東進(jìn)入太陽(yáng)系和地球大氣圈并推動(dòng)整個(gè)太陽(yáng)系至西向東自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的。用太陽(yáng)和宇宙暗能量的共同作用去看待地球上的大氣環(huán)流及隨之產(chǎn)生的各種自然現(xiàn)象，地球上不同經(jīng)緯的氣溫、氣壓，降水、蒸發(fā)的地理分布差異，所有問(wèn)題都將迎刃而解?，F(xiàn)代地理學(xué)從此應(yīng)運(yùn)而生。如前所述：2000年是暗能量的波峰期，以貴陽(yáng)為代表這時(shí)低緯度地區(qū)降水量為一個(gè)暗能量波的周期內(nèi)的最大值，用暗能量的負(fù)壓力效應(yīng)能很好地解釋這一現(xiàn)象。而此時(shí)地處中緯度的北京、承德地區(qū)的降水量則是一個(gè)暗能量波的周期內(nèi)的最小值，原因就在于暗能量波越過(guò)北緯30度后面對(duì)的是一個(gè)下滑的下墊面，其流速會(huì)得到加大。地面的大流速就會(huì)吸引高空氣流下沉(流體力學(xué)的流速大壓強(qiáng)小規(guī)律)，氣流下沉絕熱增溫，降水自然減少，因而產(chǎn)生最小值，同樣可用暗能量的作用來(lái)解釋。如圖4所示：

正是這個(gè)流速大壓強(qiáng)小規(guī)律在起主導(dǎo)作用，地處北緯56度附近的拉脫維亞讓人們拍攝到了暗能量的負(fù)壓力效應(yīng)。如圖5所示：

如圖5所示，由于地面較大的流速而吸引高空氣流下沉從而出現(xiàn)漏斗狀的光柱。用“拉脫維亞光柱觀察暗能量”的原理圖就是根據(jù)這張照片繪制出來(lái)的。

3、由暗能量的地理生物效應(yīng)能演生出一系列次級(jí)學(xué)

科。由“暗能量的地理生物效應(yīng)”能演生出一系列次級(jí)學(xué)科，如暗能量地貌學(xué)、暗能量生物學(xué)、暗能量氣象學(xué)、暗能量水文學(xué)乃至暗能量超導(dǎo)物理學(xué)。

3.1　關(guān)于暗能量地貌學(xué)。根據(jù)“用拉脫維亞光柱來(lái)觀察宇宙暗能量”的原理圖，能方便地演生出暗能量地貌學(xué)。

由于暗能量波的基本粒子流越過(guò)地球南北緯30度后面對(duì)的是一個(gè)下滑的下墊面，它的流速會(huì)在緯度30～60度之間得到加大，因此對(duì)中緯度的地表有塑造作用而產(chǎn)生暗能量地貌。作者預(yù)測(cè)：我國(guó)西北處在中緯度地區(qū)沙漠的沙丘是南坡緩而北坡陡，沙漠中的波紋是東西方向的。和流水與海岸沙灘地貌相似。

3.2　暗能量生物學(xué)。宇宙暗能量和太陽(yáng)一起長(zhǎng)期作用于地球生物會(huì)產(chǎn)生暗能量生物效應(yīng)。如：樹(shù)木的年輪一定和暗能量波吻合。年輪密的年份一定是暗能量的波谷期(干旱期)，而年輪疏的年份則是暗能量的波峰期(濕潤(rùn)期)。此外，樹(shù)木的外表形態(tài)也會(huì)形成一些適應(yīng)太陽(yáng)和宇宙暗能量的特征因而具有指示作用。作者將暗能量信息樹(shù)的形成劃分成四個(gè)階段：

第一階段：在低緯度地區(qū)因?yàn)檫@里的暗能量是從太空往下的，所以樹(shù)木的外形像太空火焰，如圖6、7所示：

太空中的火焰如圖8所示：

在北半球的中緯度地區(qū)，因?yàn)檫@里暗能量的基本粒子流是由南向北流的，因此是樹(shù)干的南部受到暗能量侵蝕。如圖9所示：

暗能量信息樹(shù)形成的第二階段：

在中緯度地區(qū)的泰山柏樹(shù)主干南部的樹(shù)皮被暗能量侵蝕掉，木質(zhì)部開(kāi)始腐爛。本階段約需500～1000年。如圖10所示：

暗能量信息樹(shù)形成的第三階段：

地處中緯度地區(qū)的古樹(shù)，樹(shù)干的東部、南部和西部的樹(shù)皮均被暗能量侵蝕掉了，只有樹(shù)干的北部有樹(shù)皮及存活的枝葉。如圖11所示：本階段約需1000～1500年。

暗能量信息樹(shù)形成的第四階段：

樹(shù)木完全被暗能量侵蝕枯死，留下暗能量的基本粒子流橫向切斷樹(shù)木縱向纖維的印記。如圖12、13所示：

3.3　暗能量水文學(xué)。暗能量和太陽(yáng)長(zhǎng)期作用于地球上的各種事物，在影響地球氣象、生物的同時(shí)還會(huì)影響大江大河的水位、流量、洪災(zāi)等。比如主導(dǎo)我國(guó)長(zhǎng)江的水位、流量和洪災(zāi)。如圖象14、15所示：

3.4　關(guān)于暗能量超導(dǎo)物理學(xué)。作者在2007年《中國(guó)科教博覽》第10期上發(fā)表了“超導(dǎo)與暗能量漩渦場(chǎng)――超導(dǎo)新解”，論述了超導(dǎo)產(chǎn)生的暗能量機(jī)制。2009年作者預(yù)言：同一超導(dǎo)體的臨界溫度，在一個(gè)太陽(yáng)黑子周期內(nèi)，其變化曲線一定和暗能量波的變化曲線相同。

4、結(jié)論。信息是對(duì)事物及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述，哪里有差異，哪里就有信息。地球信息、太陽(yáng)信息和宇宙暗能量信息是完全吻合的。地理學(xué)有傳統(tǒng)地理學(xué)和現(xiàn)代地理學(xué)之分。傳統(tǒng)地理學(xué)是把地球上各種物理運(yùn)動(dòng)、變化(風(fēng)、云、雨、雪)及生理過(guò)程所需的能量來(lái)源只歸結(jié)于太陽(yáng)，完全沒(méi)有考慮占宇宙成分73％的暗能量這個(gè)重要機(jī)制?，F(xiàn)代地理學(xué)則認(rèn)為：地球上各種物理運(yùn)動(dòng)、變化(風(fēng)、云、雨、雪)所需能量的共同來(lái)源是太陽(yáng)和宇宙暗能量，是太陽(yáng)和宇宙暗能量共同主導(dǎo)了地球上各種物理運(yùn)動(dòng)、變化及生理過(guò)程。

5、致謝。1996－2008年太陽(yáng)黑子相對(duì)數(shù)資料數(shù)據(jù)信息是從國(guó)家天文臺(tái)網(wǎng)站下載的，同期的地球氣象資料信息是從中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)下載的。沒(méi)有這些資料和國(guó)家的好政策作者是寫(xiě)不出本文的。此外，還有我學(xué)會(huì)計(jì)專(zhuān)業(yè)的兒子，是他教會(huì)我使用Microsoft office Excel，不然我還在用計(jì)算器一個(gè)一個(gè)地計(jì)算那數(shù)十萬(wàn)個(gè)的科學(xué)數(shù)據(jù)。作者在此一同表示感謝!

篇6

一、人是宇宙自然之子

宇宙萬(wàn)物的發(fā)展和運(yùn)動(dòng)都存在著一定的規(guī)律性，無(wú)論是宏觀和微觀，都體現(xiàn)著周期性及自然回合。人是宇宙創(chuàng)造的，宇宙間所有的生命個(gè)體都是運(yùn)動(dòng)著的開(kāi)放系統(tǒng)，都與大自然保持著緊密的聯(lián)系和暢通。在自然界中，每一個(gè)生命都不是一個(gè)孤立的個(gè)體，而是一個(gè)溝通所有生命與非生命的無(wú)限整體，每一個(gè)生命都存在于一個(gè)與自然無(wú)限交感的同一體中。莊子在《南華經(jīng)》中曰：“天地與我并生，而萬(wàn)物與我為一。”我們東方的先哲仿佛早在兩千年前就洞悉了宇宙間所有的前因后果，主張“天人合一”。他們不把自然界視為人類(lèi)去戰(zhàn)勝的對(duì)象，而是把人也看成是組成自然界的一小部分。他們想，人類(lèi)不光要征服自然，而更重要的是將自己融于自然，歸于自然。《道德經(jīng)》云：“人法地，地法天，天法道，道法自然。”

人的生命現(xiàn)象是井然有序的，大自然的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)也是和諧守恒的，人只有在與生態(tài)系統(tǒng)和宇宙環(huán)境極度和諧的狀態(tài)下，才能使意識(shí)功能得以最大限度地發(fā)揮。人在宇宙范圍內(nèi)是本體全息的合一狀態(tài)，“天人相應(yīng)”原本就是人體具有的自然屬性?！独献诱戮洹吩唬骸疤斓琅c人道同，天人相通，精氣相貫?！钡兰业恼軐W(xué)思想不僅指出了宇宙萬(wàn)物相互依存、彼此制約發(fā)展的必然規(guī)律，而且更重要的告訴了我們?nèi)伺c自然是同一母根。人是宇宙的精靈，他縮影著宇宙，代表著宇宙，并感覺(jué)著宇宙?！段魃?jīng)》云：“天地與人物，本皆道之源?！比伺c宇宙無(wú)限交融。

太極圖是道家最重要的崇拜圖騰，也是自然界一切事物發(fā)展變化的理論圖示。太極圖既表示了太陽(yáng)和月亮運(yùn)動(dòng)的陰陽(yáng)消長(zhǎng)關(guān)系，同時(shí)也包含有宇宙的起源和時(shí)間及空間的無(wú)限。太極既是至大宏觀世界的縮影，也是至小微觀世界的全息。南宋的朱熹曰：“總天地萬(wàn)物之理便是太極。”天體是個(gè)大太極，人體是個(gè)小天體，而在人體各部位的組織中同樣存在無(wú)數(shù)個(gè)小太極?！短珮O道訣》云：“物物各具一太極?！碧珮O是宇宙的法則，也是世間一切事物的發(fā)展規(guī)律。

1980年，山東大學(xué)張穎清教授經(jīng)二十年研究，正式提出了生命全息理論，他用科學(xué)的方法證實(shí)了人體全息胚是處于某個(gè)生命發(fā)育階段轉(zhuǎn)化中的胚胎。從生命科學(xué)看生物具有的全息性，一個(gè)精于、一個(gè)卵子、一個(gè)細(xì)胞，都全息著一個(gè)完整的生命體。如今高科技發(fā)展的克隆技術(shù)，就是生物全息律最好的見(jiàn)證。在此基礎(chǔ)上，王存臻、嚴(yán)春友兩位老師又提出了“宇宙全息律”的假說(shuō)。他們認(rèn)為，全息不僅存在于生物界，而且在整個(gè)宇宙的構(gòu)成中都有類(lèi)似的系統(tǒng)對(duì)應(yīng)現(xiàn)象。在時(shí)間上存在著重演律，在空間上存在著相似性，宇宙也和生物一樣存在著經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)，存在著潛性和顯性基因。一個(gè)生命體全息著一類(lèi)動(dòng)物，而一類(lèi)動(dòng)物同樣也全息著宇宙和萬(wàn)物。

人是自然之子，地球上所有的生命在宇宙整體中都充當(dāng)了“全息元”的角色。據(jù)科學(xué)家測(cè)定，人體血液中的60多種化學(xué)元素含量比例，同地殼中化學(xué)元素的含量比例十分相似，這充分表明人是環(huán)境的產(chǎn)物。正像張三豐所言：人“與外天地日月同體，不差毫發(fā)”。我們知道，一年有365天，12個(gè)月?！鹅`樞?邪氣臟腑病形篇》曰：人有“12經(jīng)脈，365絡(luò)”。人體每分鐘呼吸大約是18次，每日24小時(shí)共呼吸25920次。而太陽(yáng)的二分點(diǎn)也恰好需要25920年完成一次周期輪轉(zhuǎn)。紹子曰：“人頭之圓也象天，足之方也象地。天有四時(shí)、五行、九解、366日，人亦有四肢、五臟、九竅、366節(jié)。天有風(fēng)、雨、寒、暑，人亦有取、與、喜、怒?！备呤孔谠凇端貑?wèn)?生氣通天論》題解中說(shuō)：“人身陰陽(yáng)五行之氣，生生不已，上通與天。”

二、天體與自然對(duì)人體的影響

科學(xué)研究證實(shí)，動(dòng)植物的繁殖和生長(zhǎng)過(guò)程都要受太陽(yáng)活動(dòng)的調(diào)節(jié)，新生兒的死亡率和婦女疾病的發(fā)生率，與太陽(yáng)黑子活動(dòng)強(qiáng)弱呈正相關(guān)。而如猩紅熱、痢疾、白喉病、流感等傳染病及&,lfll管、眼疾、皮膚病等，也都與太陽(yáng)活動(dòng)密不可分。加拿大科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，大流感與太陽(yáng)風(fēng)暴有關(guān)。自1729年以來(lái)，世界性的大流感都發(fā)生在太陽(yáng)黑子活動(dòng)期間。原蘇聯(lián)醫(yī)學(xué)家認(rèn)為，心血管病的復(fù)發(fā)，很多都是由太陽(yáng)活動(dòng)造成的。從1961年至1987年間，某市心肌梗塞的日發(fā)病率和死亡率的調(diào)查結(jié)果來(lái)看，原因都與太陽(yáng)微粒子輻射有關(guān)。美國(guó)科學(xué)家研究證明，人的壽命同自己母親出生那年太陽(yáng)黑子數(shù)量多少有關(guān)，黑子多時(shí)，出生的小孩壽命一般比其它時(shí)期出生的要短。另外，當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)，人類(lèi)植物神經(jīng)和交感神經(jīng)的緊張程度會(huì)有不同程度的提高，因而人類(lèi)的攻擊會(huì)加劇，判斷錯(cuò)誤率上升，交通事故增多。

太陽(yáng)風(fēng)暴每平均11．2年就要發(fā)生一次。科學(xué)家研究認(rèn)為，起因于太陽(yáng)活動(dòng)的地磁變化對(duì)人體分泌具有顯著的調(diào)節(jié)作用，而人體的神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)地磁的擾動(dòng)是非常敏感的。因此，太陽(yáng)活動(dòng)首先會(huì)影響人類(lèi)的情緒。另外，人體生物電可形成人體電磁場(chǎng)，在通常情況下，人體磁場(chǎng)與地球磁場(chǎng)處于相互融洽的狀態(tài)，當(dāng)太陽(yáng)上發(fā)生強(qiáng)烈活動(dòng)時(shí)，會(huì)打破人體電磁場(chǎng)的平衡，使人體某些機(jī)能發(fā)生紊亂，影響人的情緒并促使疾病的發(fā)生?！吨胁亟?jīng)》曰：“人者，上稟天，下委地。陽(yáng)以輔之，陰以佐之，天地順則人氣泰，天地逆則人氣否?！倍砹_斯科學(xué)家納塔利亞?卡爾霍娃，經(jīng)數(shù)年研究發(fā)表文章說(shuō)：太陽(yáng)在活動(dòng)高峰期間發(fā)生的輻射，可降低淋巴細(xì)胞的功能，從而會(huì)引起人體免疫的下降。實(shí)驗(yàn)表明，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度高時(shí)，能使淋巴”細(xì)胞合成蛋白的功能幾乎降低一倍。

美國(guó)和以色列的科學(xué)家研究還發(fā)現(xiàn)，我們?nèi)梭w白天有大量的細(xì)胞老化或損壞，而在夜晚休息時(shí)，大腦能分泌出一種叫年輕態(tài)的因子來(lái)修補(bǔ)損傷的細(xì)胞。但在太陽(yáng)風(fēng)暴期間，大量的宇宙射線會(huì)阻止它的分泌，并殺死許多對(duì)人體有益的細(xì)菌，使我們?nèi)梭w提前進(jìn)入衰老狀態(tài)。另外，在太陽(yáng)活動(dòng)期間，強(qiáng)烈的紫外線照射，會(huì)使眼疾、過(guò)敏病、皮膚癌患者猛增。俄羅斯科學(xué)院生物所曾對(duì)1989年太陽(yáng)風(fēng)暴期間3000多位老人進(jìn)行了觀察研究，他們發(fā)現(xiàn)此時(shí)婦女皮膚細(xì)胞老化的速度是平時(shí)的1．5倍，而免疫細(xì)胞的抗病能力卻降低了60％以上。早在兩千年前，我國(guó)古代勞動(dòng)人民就發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)黑子活動(dòng)對(duì)人體的影響。《易?豐卦》曰：“日中見(jiàn)斗，往得疑疾?！?/p>

據(jù)2000年12月新華社消息：日內(nèi)瓦大學(xué)生物系研究確認(rèn)，人體器官幾乎所有的細(xì)胞都擁有生物鐘，它們都是按照太陽(yáng)的升降來(lái)制造蛋白質(zhì)，不管作息時(shí)間如何打亂，身體中的主要生物鐘都會(huì)按最初的節(jié)奏發(fā)揮作用?？茖W(xué)家們?cè)鲞^(guò)這樣一個(gè)試驗(yàn)，讓一些自愿者居住在一個(gè)與世隔離的山洞中，他們不知道白天和黑夜，對(duì)時(shí)間觀念完全模糊不清，但通過(guò)對(duì)這些人的體溫、脈搏、血壓和腦電波測(cè)試表明，體內(nèi)節(jié)律仍頑強(qiáng)地保持在一晝夜的周期之內(nèi)，所有的數(shù)據(jù)都是與自然一同有規(guī)律的升降。道家云：“日出沒(méi)，比精神之衰旺。月盈虧，比氣血之盛衰。”

月球是我們最近的一顆天體，它的引力對(duì)地球和它哺育的生靈影響最大。我們知道，成年婦女的月經(jīng)周期就與月球的引力有著密切的關(guān)系。按農(nóng)歷計(jì)算，一個(gè)朔望月是29．5天，而女同志的月經(jīng)周期大約是28天，這就是人體天癸、沖任對(duì)月球引力變化的具體反映。美國(guó)醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)的一份研究報(bào)告顯示，有心臟病的人，在滿(mǎn)月和新月時(shí)比較痛苦并易發(fā)作，而由肺結(jié)核引起的出血性死亡也一般發(fā)生于滿(mǎn)月的前后。我國(guó)醫(yī)學(xué)工作者目前已證實(shí)了人體肺循環(huán)存在著潮汐現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)當(dāng)月球引力增大時(shí)，可使肺循環(huán)的血液產(chǎn)生向上和向外的力量，導(dǎo)致了肺血管破裂而形成大量咯血?！秲?nèi)經(jīng)?素問(wèn)》曰：“月始生，則血?dú)馐季?，衛(wèi)氣始行；月廓滿(mǎn)，則血?dú)鈱?shí)，肌肉堅(jiān)；月廓空，則肌肉減，脈絡(luò)虛，衛(wèi)氣去形獨(dú)居，是以因天時(shí)而調(diào)血?dú)庖??！?/p>

近年來(lái)，國(guó)外學(xué)者還發(fā)現(xiàn)月球也在左右人的情緒，在滿(mǎn)月時(shí)，一些人會(huì)感到精神緊張，或易發(fā)怒，甚至精神失常。美國(guó)精神病專(zhuān)家利伯認(rèn)為：人體80％是由液體組成，月球的引力能如同引起海潮汐那樣對(duì)人體的液體發(fā)生作用。在滿(mǎn)月時(shí)，人體血?dú)獬鋵?shí)，內(nèi)分泌旺盛，頭部和胸部的電位差也增大，故最易激動(dòng)。2000年8月23日，《世界科技譯報(bào)》報(bào)道：芬蘭國(guó)家健康協(xié)會(huì)研究發(fā)現(xiàn)，自殺率同樣也受月球的影響，在新月或春秋季節(jié)的滿(mǎn)月時(shí)，是自殺的高峰。美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的社會(huì)學(xué)家大衛(wèi)?菲利普分析了1973年至1991年共200萬(wàn)死亡診斷書(shū)后也發(fā)現(xiàn)，每月陰歷初的幾天，因各種原因的死亡率要比前一周高出許多。另外，月球的運(yùn)動(dòng)還會(huì)影響人的出生率。美國(guó)學(xué)者阿?墨納凱爾兄弟，在1959年曾研究了25萬(wàn)人的出生日期，他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，一多半人都出生在望月的附近幾天。

人是宇宙創(chuàng)造的杰作，人類(lèi)和自然環(huán)境之間相偕而生，相伴而存?！吨胁亟?jīng)》曰：“天合于人，法于天，見(jiàn)天地逆從，則知人衰盛?！敝麑W(xué)者費(fèi)蘭克?道爾說(shuō)：“人體是個(gè)復(fù)雜的電神經(jīng)和化學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，因此它不但是電源和傳播站，而且還是敏感的無(wú)線系統(tǒng)，能夠接受到各種各樣無(wú)以數(shù)計(jì)的信號(hào)。”

除太陽(yáng)月亮對(duì)人體有很大影響外，另外還有太陽(yáng)系中的其他天體。據(jù)觀察，木星或其他星球與地球處于合月時(shí)，對(duì)人體影響最大。道家經(jīng)典《度人經(jīng)》曰：“日月五星，亦有虧盈，至圣神人，亦有休否。末學(xué)之夫，亦有疾傷?！蹦拘枪艜r(shí)稱(chēng)歲星，是行星中的巨人，它的質(zhì)量是太陽(yáng)系中其他行星總質(zhì)量的2．5倍，木星極大的引力和強(qiáng)大的磁場(chǎng)，對(duì)地球生物影響相當(dāng)大。木星繞日公轉(zhuǎn)周期11．86年，相對(duì)于某近日點(diǎn)與地球的準(zhǔn)會(huì)合期是12年。有人推測(cè)人體的十二經(jīng)脈，其外部原因很可能與木星有關(guān)。著名的作家莎土比亞曾說(shuō)過(guò)：“是星辰，天上閃爍的星星主宰著我們的生存。”意大利哲學(xué)家托馬斯?阿奎那也說(shuō)過(guò)：“天體是人世間所發(fā)生一切事物的根源，天體間接地影響著人類(lèi)的活動(dòng)?！比耸亲匀恢?，人與宇宙無(wú)限交融，宇宙間的一切都會(huì)在人體上濃縮和體現(xiàn)?！鹅`寶畢法》云：“道生萬(wàn)物，天地乃物中之大者，人為物中之靈者，別求人道，人同天地?！?/p>

三、溝通天人通道

“修真”是道家的專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)，它既指通過(guò)修行對(duì)宇宙大道及世間萬(wàn)事的體悟，又指具體修行的過(guò)程及方法。道家在長(zhǎng)期的修行實(shí)踐中切身體悟自然大道及生命的深層實(shí)質(zhì)內(nèi)蘊(yùn)，故而形成子聲別于世人的宇宙觀和人生觀。他們就是以此觀點(diǎn)去指導(dǎo)自己的生命旅途，并獲得了有別于常人的奇特生命現(xiàn)象和長(zhǎng)壽。道家認(rèn)為，在整個(gè)宇宙環(huán)境中，天地本乎陰陽(yáng)，人身亦一陰陽(yáng)也。由于人生活在天地自然環(huán)境的包圍之中，因此不能不受到天地自然變化的影響。在整個(gè)宇宙中，地球按照天體自然的規(guī)律周而復(fù)始地運(yùn)動(dòng)，形成了春溫夏熱、秋涼冬寒的四時(shí)氣溫變化，而由此所引起的風(fēng)、寒、暑、濕、燥、火，是導(dǎo)致人體發(fā)生疾病的一項(xiàng)最重要因素。

人的生命過(guò)程是與宇宙和諧共生的過(guò)程，人體的攝生原則也應(yīng)順應(yīng)自然界的陰陽(yáng)消長(zhǎng)規(guī)律。道家名醫(yī)孫思邈在《四季養(yǎng)生法》中曰：“春噓明月要扶肝，夏日呵心火自閉，秋嘶要知金潤(rùn)肺，冬吹蓋腎坎中安?！币荒暧兴募臼?，除氣溫對(duì)人體有影響外，人體的12經(jīng)絡(luò)都與季節(jié)有所對(duì)應(yīng)。在這里，孫思邈不但告訴我們養(yǎng)生需遵循天時(shí)等自然法則，而且還明確地指出了人體各器官與四季的關(guān)系。另外，道家還將――日的氣溫變化也分為四時(shí)，即朝為春，日中為夏，日人為秋，夜半為冬。自然界四時(shí)的興遞，對(duì)人體五臟六腑、四肢百骸都有一定的影響。所以，我們養(yǎng)生必須根據(jù)不同時(shí)令對(duì)身心變化的特點(diǎn)，從精神、起居、衣著、飲食等方面適當(dāng)調(diào)整，才能順應(yīng)自然得以健康長(zhǎng)壽。彭祖曰：“養(yǎng)壽知法，但莫傷之而已，夫冬溫夏涼，不失四時(shí)之和，所以適身也?！崩献釉疲骸叭伺c天調(diào)，然后天地之美生?！比说纳鼇?lái)源于自然，人調(diào)整身心、戰(zhàn)勝疾病、恢復(fù)健康的基本手段也應(yīng)順從自然。

東漢時(shí)期，道家經(jīng)典《太平經(jīng)》曰：“多頭疾者，天氣不悅也；多足疾者，地氣不悅也；多五內(nèi)疾者，是五行氣戰(zhàn)也；多病四肢者，四時(shí)氣不和也?！痹谖覀兊默F(xiàn)實(shí)生活中，大家可以看到，每當(dāng)陰天降臨，風(fēng)濕和腰腿痛患者就有感應(yīng)，這就是天氣對(duì)人體影響最好的說(shuō)明。人雖是萬(wàn)物之靈，但乃天地孕化而生，故必受自然之左右。秦漢時(shí)期的《同類(lèi)相動(dòng)》云：“天將陰雨，人之病故為之先動(dòng)，是陰陽(yáng)相應(yīng)而起。”

在宋元兩代，是中國(guó)史上中醫(yī)最燦爛輝煌的時(shí)代，“子午流注”和“靈龜八法”都產(chǎn)生于這個(gè)時(shí)期。我國(guó)古人，特別是道家根據(jù)“易”理發(fā)現(xiàn)：人體內(nèi)部的氣理運(yùn)行與大自然的氣理運(yùn)行有一定的節(jié)律性，自然界的陰陽(yáng)升降、五行生克，都會(huì)在自然節(jié)律的作用之下影響人體的陰陽(yáng)升降、氣血盛衰及臟氣變化。人體本身就是一個(gè)信息儲(chǔ)存感應(yīng)器，也是一個(gè)特殊的全息元，具有與自然一致的節(jié)律性。我們可以根據(jù)人體一日之中各臟腑所主之時(shí)和營(yíng)衛(wèi)之氣，在12經(jīng)脈運(yùn)行次序，推算出有關(guān)穴位的開(kāi)合時(shí)間，予以對(duì)某些疾病施治，達(dá)到事半功倍之效。而順應(yīng)大自然盛衰規(guī)律養(yǎng)生或施治，這實(shí)際就是人與天地相應(yīng)?！鹅`樞?五十營(yíng)》曰：“天周二十八宿，宿三十六分，人氣行一周、千八分，日行二十八宿。人經(jīng)脈上下、左右、前后二十八脈，周身十六丈二尺，以應(yīng)二十八宿?！痹谶@里，《內(nèi)經(jīng)》告訴我們：人體經(jīng)脈之氣運(yùn)行一周歷經(jīng)二十八脈，與天地運(yùn)行一周二十八宿相應(yīng)，充分體現(xiàn)了人與天地共脈搏，與日月同呼吸的圓道關(guān)系。《針灸甲乙經(jīng)》曰：“經(jīng)脈流行不止，與天同度，與地合紀(jì)。”按日時(shí)在人體某部位或穴位進(jìn)行施治的學(xué)術(shù)思想，是中國(guó)“易”學(xué)思想的典型特征，也是古人結(jié)合“天人相應(yīng)”、陰陽(yáng)五行、臟腑經(jīng)絡(luò)氣血流注、候氣逢時(shí)等理論建立起來(lái)的宇宙全息學(xué)說(shuō)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在早晨8點(diǎn)針刺內(nèi)關(guān)穴位，可改善冠心病人的左心室功能，另外還可使胸悶、心悸等臨床癥狀得到緩解。而在晚8點(diǎn)針刺同一穴位，不但不能緩解癥狀，反而會(huì)導(dǎo)致病情加重?！蛾幏?jīng)》曰：“觀天之道，執(zhí)天之行，盡矣?！薄白游缌髯ⅰ?、“靈龜八法”，已被當(dāng)前西方科學(xué)界稱(chēng)之為“中國(guó)式的生物鐘”，它體現(xiàn)了不同臟腑氣脈流行時(shí)的盛衰升降。人體的溫度、脈搏、血壓、激素的分泌等，都受到環(huán)境和時(shí)間的影響，人與自然體現(xiàn)著“同氣相求”的節(jié)律機(jī)制?！鹅`寶畢法》云：“人同天地，人心比天，以腎比地……子時(shí)腎中氣生，卯時(shí)氣到肝，肝為陽(yáng)，其氣旺。陽(yáng)開(kāi)以入陽(yáng)位，春分之比也。午時(shí)氣到心，積氣生液，夏至陽(yáng)升到天而陰生之比也。午時(shí)心中液生，酉時(shí)液到肺，肺為陽(yáng)，其液盛，陽(yáng)降以入陰位，秋分之比也。子時(shí)液到腎，積液生氣，冬至陰降到地而陽(yáng)生之比也。周而復(fù)始，日月循環(huán)?！?/p>

四、順應(yīng)天地，乃益智養(yǎng)生之大道

道家有云：“大道全憑靜中得”?！短浇?jīng)》說(shuō)：“求道之法，靜為根。久久自靜，萬(wàn)道俱出。長(zhǎng)存不死，與天相畢?！爆F(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為，入靜狀態(tài)就是大腦皮層處于抑制的狀態(tài)，依靠這個(gè)過(guò)程，大腦可充分休息，恢復(fù)大腦皮層細(xì)胞的活力?！缎悦缰肌吩疲骸叭巳糁颂烊撕习l(fā)之機(jī)，遂于中夜靜坐。”科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人在緊張或變動(dòng)的環(huán)境中所測(cè)出的腦電波是14至26赫茲的p波，而當(dāng)人在物我兩忘的靜態(tài)中打坐時(shí)，測(cè)出的腦電波則是8至13赫茲的。波。根據(jù)地球物理學(xué)家測(cè)定得知，空間電腦層與地球共振的休曼波是8至14赫茲，與人體人靜時(shí)的腦電波完全相近，故會(huì)發(fā)生人天共振。日本學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，許多科學(xué)家、作家、發(fā)明家等名人的腦電波，大部分時(shí)間處于波。這些人頭腦敏捷，容易產(chǎn)生靈感，這就是“天人合一”的最好見(jiàn)證。另?yè)?jù)報(bào)道，波還具有一種特殊效能，它能較明顯地促進(jìn)一種荷爾蒙的增長(zhǎng)，從而促動(dòng)血管擴(kuò)大，血流暢通，還會(huì)增強(qiáng)人體的免疫功能。科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人腦出現(xiàn)波時(shí)，人體機(jī)體組織細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝不可缺少的物質(zhì)――三磷酸腺甙會(huì)有明顯提高。道家有云：“靜極氣生，氣極神現(xiàn)。”

篇7

【關(guān)鍵詞】地理定位；影子軌跡；空間四面體；高度角；方位角；赤緯角；時(shí)角

0 前言

利用太陽(yáng)影子定位技術(shù)分析物體太陽(yáng)影子變化情況，確定視頻拍攝的地點(diǎn)和日期。日照與影子的動(dòng)態(tài)關(guān)系及數(shù)學(xué)模型的研究，參考文獻(xiàn)[1]給出了具體的介紹及闡述，但該模型建立在多變量已知的前提下，并未對(duì)變量深入研究。本文基于現(xiàn)有模型改進(jìn)，在直桿高度及日期未知的條件下對(duì)直桿定位，完善太陽(yáng)影子長(zhǎng)度與經(jīng)緯度、日期、時(shí)間、桿高之間的數(shù)學(xué)模型。

1 模型假設(shè)

1）假設(shè)觀測(cè)地區(qū)大氣均勻，不考慮空氣中粉塵、顆粒物等對(duì)光線傳播路徑的影響。

2）假設(shè)太陽(yáng)對(duì)地球的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

3）考慮到日心到地心的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地球半徑，假設(shè)一段時(shí)間內(nèi)太陽(yáng)繞地心轉(zhuǎn)過(guò)的角度與太陽(yáng)繞地球表面某點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度相同。

2 日照與影長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型

物體影子軌跡主要受地球自轉(zhuǎn)和繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)的影響，通過(guò)分析影響影子變化的參數(shù)，本文主要研究以下問(wèn)題：

1）分析現(xiàn)有研究，建立日照與影長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型，確定影子長(zhǎng)度隨各參數(shù)的變化規(guī)律；

2）桿高、日期未知，根據(jù)水平地面上影子頂點(diǎn)坐標(biāo)，確定直桿所處地點(diǎn)及日期；

2.1 “立竿見(jiàn)影”的數(shù)學(xué)分析

現(xiàn)有對(duì)影子軌跡的研究主要是針對(duì) “立竿見(jiàn)影”現(xiàn)象[1]的數(shù)學(xué)分析。

一天內(nèi)主要考慮地球自轉(zhuǎn)，可獲得不同時(shí)刻桿頂落影點(diǎn)P′的位置，構(gòu)成桿影跡線。太陽(yáng)的運(yùn)行軌跡映射為桿頂落影點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

以地球?yàn)閰⒖枷?，將地球自轉(zhuǎn)簡(jiǎn)化為地球靜止，太陽(yáng)繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖2所示。高度圈、方位圈、赤道圈、地平圈及時(shí)圈的定義見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]。將太陽(yáng)系假設(shè)為一個(gè)近似球體，地球與近似球體同一球心，太陽(yáng)繞地球在近圓形軌道上運(yùn)行。

太陽(yáng)位置點(diǎn)L在天體中相對(duì)地球位置O上某一點(diǎn)的位置，由該點(diǎn)的經(jīng)緯度、日期（月、日）和時(shí)間3個(gè)因素決定。通常以太陽(yáng)高度角h、方位角A、赤緯角δ、時(shí)角Ω表示太陽(yáng)的位置[1]。

2.2 影長(zhǎng)與各個(gè)參數(shù)間數(shù)學(xué)關(guān)系

桿影軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)可利用太陽(yáng)位置參數(shù)和式（1）求得。

一天內(nèi)影子長(zhǎng)度主要由時(shí)間、經(jīng)度、緯度、直桿長(zhǎng)度決定，利用一天內(nèi)影子的軌跡圖及太陽(yáng)位置參數(shù)的相關(guān)公式，通過(guò)坐標(biāo)系確定影子軌跡運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

太陽(yáng)高度角h隨著地方時(shí)和太陽(yáng)的赤緯的變化而變化。太陽(yáng)赤緯角（等于太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度）以δ表示，觀測(cè)地緯度用Φ表示（設(shè)太陽(yáng)赤緯與地理緯度北緯為正，南緯為負(fù)），時(shí)角（地方時(shí)）以Ω表示。在地球上某一點(diǎn)太陽(yáng)高度角即為太陽(yáng)光的入射方向與地平面的夾角。

2.3 影子頂點(diǎn)坐標(biāo)確定地理位置

假設(shè)某地的直桿高度、日期未知，由影子頂點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)可以求得影長(zhǎng)，若能夠確定直桿的高度，根據(jù)太陽(yáng)高度角、方位角、赤緯角、時(shí)角的關(guān)系可求得當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度。經(jīng)度由當(dāng)?shù)貢r(shí)間與北京時(shí)間之差確定、緯度由日期求得的太陽(yáng)高度確定。

2.3.1 直桿高度的確定

2.3.2 視頻拍攝日期的確定

根據(jù)太陽(yáng)一年中不同日期（季節(jié)）在不同緯度光照角度的變化，得出影子的變化規(guī)律。

已知直桿高度H、某時(shí)刻t影子的位置坐標(biāo)（x0，y0）即可求得影長(zhǎng)L， β等于太陽(yáng)高度h。綜合上述分析，聯(lián)立公式（1）-（5）及（7），可化簡(jiǎn)為2個(gè)獨(dú)立的方程組，但具有3個(gè)變量即一年中的第n天、太陽(yáng)赤緯角δ、地理緯度Φ。從數(shù)學(xué)角度分析，該方程有無(wú)數(shù)個(gè)解，但是考慮生活實(shí)際，一年365天，即n∈[1，365]。日期可確定同時(shí)可確定δ， Φ可由δ進(jìn)一步求得，根據(jù)Φ可確定與某月某日相對(duì)應(yīng)的可能位置點(diǎn)的地理緯度。

2.3.3 直桿所處地點(diǎn)位置的確定

已知直桿高度、影長(zhǎng)，通過(guò)太陽(yáng)高度角、方位角、赤緯角、時(shí)角的關(guān)系求當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?；通過(guò)影子頂點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)、日期、時(shí)間，求該地的地方時(shí)間，由當(dāng)?shù)貢r(shí)間與北京時(shí)間之差計(jì)算當(dāng)?shù)亟?jīng)度。

3 模型優(yōu)化與推廣應(yīng)用

3.1 模型的優(yōu)化

由于不同地區(qū)的空氣成分不同，其折射率存在一定誤差，考慮大氣對(duì)光線的折射影響。大氣層中存在水蒸氣、二氧化碳和塵埃等雜質(zhì)，其密度大于大氣層外的真空環(huán)境，因此太陽(yáng)光射入大氣層內(nèi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生折射。太陽(yáng)高度角和方位角存在誤差，對(duì)計(jì)算分析影子變化與經(jīng)緯度之間的關(guān)系產(chǎn)生影響。對(duì)精度要求高時(shí)，應(yīng)考慮空氣折射率對(duì)光線傳播的影響。

可通過(guò)埃德林的空氣折射率公式[3]對(duì)太陽(yáng)高度角進(jìn)行修正。

3.2 模型的推廣應(yīng)用

在當(dāng)今視頻拍攝技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，對(duì)視頻數(shù)據(jù)的分析處理成為一項(xiàng)重要的研究課題。本文模型可用于通過(guò)提取視頻物體及影子運(yùn)動(dòng)軌跡信息，確定視頻的拍攝地點(diǎn)和拍攝日期。

雖然全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)日益完善，但仍存在太陽(yáng)黑子、耀斑、磁暴等太陽(yáng)活動(dòng)或其他極端天氣對(duì)衛(wèi)星定位準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性的威脅。本文利用太陽(yáng)影子定位的方法不受上述因素制約，可在艱苦環(huán)境中利用簡(jiǎn)單的道具與方法對(duì)位置進(jìn)行估算，它是衛(wèi)星定位的一種良好補(bǔ)充，尤其適合于沒(méi)有通訊設(shè)備的野外。太陽(yáng)影子定位是獨(dú)立于衛(wèi)星通信的一種科學(xué)定位法。

根據(jù)影子軌跡可反求建筑物高度、合理間距、采光效果等；建筑設(shè)計(jì)舊址改造等問(wèn)題也可參考本文研究的模型，使設(shè)計(jì)建筑采光更加簡(jiǎn)便。

【參考文獻(xiàn)】

[1]鄭鵬飛，林大均，劉小羊，等.基于影子軌跡線反求采光效果的技術(shù)研究[J].華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），36卷第3期，458-463頁(yè)，2010.

篇8

這場(chǎng)公開(kāi)辯論是2011年6月19日在北京天文館進(jìn)行的，盡管臺(tái)上兩人和顏悅色地對(duì)話，臺(tái)下的人卻自覺(jué)分成了不同的陣營(yíng)：一名支持占星的年輕男子在得知身旁的女子不相信占星后，拒絕與她乘坐同一部電梯。

盡管天文與占星有許多歷史淵源，但朱進(jìn)多次在不同場(chǎng)合表達(dá)過(guò)自己對(duì)占星學(xué)的態(tài)度：不科學(xué)。

人類(lèi)已經(jīng)可以通過(guò)天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到數(shù)百億光年外的星體，也能模擬宇宙大爆炸后百萬(wàn)分之一秒的狀態(tài)，但這些科學(xué)的進(jìn)展就像朱進(jìn)多次使用的“瞎說(shuō)”一詞一樣，依然無(wú)法消除許多人心中的疑問(wèn)。

在過(guò)去幾十年里，心理學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、地球科學(xué)的一系列新發(fā)現(xiàn)為人們提出了更多的可能性，這些發(fā)現(xiàn)也在暗示，僅靠天文學(xué)，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以證明或證偽占星學(xué)的。 讓占星師們尷尬的十個(gè)質(zhì)問(wèn) 黃道星座實(shí)際上已經(jīng)變成13個(gè)了

從人類(lèi)用自己的頭腦去“觀察”世界的那一天起，星空就是一個(gè)神秘的存在。我們的祖先曾經(jīng)認(rèn)為夜空中的點(diǎn)點(diǎn)繁星是那些居住在天上的部落的篝火。那些沒(méi)有電視可看、沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)可上的人們，也很自然地將星星連接起來(lái)，想象出神話人物和他們的故事。

社會(huì)神經(jīng)科學(xué)的研究者認(rèn)為，這正是人腦強(qiáng)大的地方―它善于將沒(méi)有意義的幾何圖形賦予生命、個(gè)性和社會(huì)關(guān)系。這樣的思考時(shí)刻在鍛煉人腦的社會(huì)性，而社會(huì)性恰恰很好地幫助人類(lèi)作為一個(gè)物種生存下來(lái)。

如果我們只是機(jī)械地看待星空，那么它就完全不是星座世界中的生動(dòng)模樣。由于人眼物理結(jié)構(gòu)的限制，我們非常不善于分辨物體的遠(yuǎn)近。因此星星們看起來(lái)才都位于一個(gè)球面上。

其實(shí)每個(gè)星座里的星星都不大可能與我們距離相同。是人眼的錯(cuò)覺(jué)加上人腦的想象力，讓我們把那些毫無(wú)物理關(guān)系的星星用線段連接起來(lái)。

在社交活動(dòng)中流行的“星座分析”，脫胎于88個(gè)星座中的12個(gè)黃道星座，也就是太陽(yáng)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)的那些星座。占星學(xué)萌芽于公元前2500年希臘哲學(xué)家對(duì)宇宙和靈魂關(guān)系的追問(wèn)。在那個(gè)時(shí)候，黃道上的確有12個(gè)星座。然而，地球運(yùn)行時(shí)有一個(gè)叫做“歲差”的現(xiàn)象，自轉(zhuǎn)軸周期性擺動(dòng)。其結(jié)果就是有新的星座進(jìn)入黃道。現(xiàn)在的黃道星座實(shí)際上就不是12個(gè)，而是13個(gè)，與幾千年前相比多了一個(gè)蛇夫座。

這就是占星學(xué)與天文學(xué)密切聯(lián)系的地方―它必須隨著天文學(xué)的發(fā)展來(lái)不斷修改自己的理論。比如，在2006年，冥王星從行星降級(jí)成為矮行星，那么如何在占星中處理冥王星就成了占星學(xué)界要馬上解決的一個(gè)問(wèn)題。

對(duì)于黃道星座從12個(gè)變成13個(gè)的問(wèn)題，占星學(xué)家也有巧妙的解釋。他們給出的回應(yīng)是：我們?nèi)匀挥?2個(gè)星座，因?yàn)槲覀兊男亲c天文概念里的星座不是完全對(duì)應(yīng)的。占星當(dāng)中所使用的星座是“均分星座”，也就是將黃道平均分成12份，而不是按照有大有小的天文星座來(lái)劃分區(qū)域的，這樣一來(lái)，就沒(méi)有第13個(gè)星座的困擾了。 太陽(yáng)有無(wú)數(shù)周期，星相學(xué)依據(jù)哪一個(gè)？

流行文化中的“星座”是一種非常簡(jiǎn)化的模型，嚴(yán)肅占星學(xué)的體系實(shí)際上要復(fù)雜得多。后者可能要將太陽(yáng)、月亮和行星的位置都考慮進(jìn)去。

這樣一來(lái)，要用科學(xué)方法去考察占星學(xué)的“經(jīng)驗(yàn)”論斷，就變得更為復(fù)雜。太陽(yáng)、月亮行星與遙遠(yuǎn)的恒星需要分開(kāi)討論。問(wèn)題的核心在于，這些天體是通過(guò)什么力量影響一個(gè)人的性格乃至命運(yùn)的？

天文學(xué)上很難理解太陽(yáng)之外的恒星能夠?qū)Φ厍蛏系纳a(chǎn)生什么影響―這些恒星的距離超出了直觀的理解范圍。

另一方面，太陽(yáng)和月球?qū)θ祟?lèi)的影響的確是存在的，也有越來(lái)越多的科學(xué)證據(jù)支持這一點(diǎn)。比如2013年的一項(xiàng)生物學(xué)研究就發(fā)現(xiàn)，月球周期與人類(lèi)的睡眠質(zhì)量是存在相關(guān)性的，月圓之夜人的睡眠會(huì)受到影響。

有研究者嘗試從太陽(yáng)的活動(dòng)周期、地磁風(fēng)暴等角度分析出生時(shí)間與個(gè)性、健康的關(guān)系，但其中缺失的鏈條還非常多。即便如這些研究者所說(shuō)，太陽(yáng)活動(dòng)的極小期具有179年的周期，太陽(yáng)黑子有11年的周期，但太陽(yáng)活動(dòng)還有154～158天周期、80～90年的格雷斯伯格周期、180～200年的德維里周期等，這些周期也很難與占星學(xué)中的時(shí)間點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。

天體（主要是太陽(yáng)和月球）與人類(lèi)生理確實(shí)會(huì)產(chǎn)生一些關(guān)系。可能在幾百萬(wàn)年的進(jìn)化過(guò)程中，人類(lèi)的生存繁衍也與這些天體活動(dòng)相協(xié)調(diào)，但是二者之間的聯(lián)系并沒(méi)有細(xì)致到如占星學(xué)所言的程度。

還有一些顯示星座關(guān)聯(lián)度的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，純粹是因?yàn)椴⒉豢茖W(xué)的統(tǒng)計(jì)方式導(dǎo)致的。例如淘寶的“星座敗家榜”，星座排名與最近幾年大學(xué)入學(xué)新生的星座排名幾乎完全相同，可見(jiàn)這類(lèi)榜單體現(xiàn)的只是各個(gè)星座在年輕群體中的人口比例而已。 科學(xué)不支持星相學(xué)，但支持我們相信星相學(xué)

人們之所以會(huì)認(rèn)為“星座分析”很準(zhǔn)并且很愿意談?wù)摗靶亲?，更多的是出于心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)上的原因。

人們通常會(huì)認(rèn)為一段概括而模糊的人格描述非常符合自己，這種現(xiàn)象叫做“巴納姆效應(yīng)”。

心理學(xué)家卡爾松曾做過(guò)一個(gè)著名的“雙盲”測(cè)試。他先請(qǐng)占星家們根據(jù)受試者提供的信息來(lái)撰寫(xiě)他們的出生天宮圖和詮釋文，然后再加入兩組其他的詮釋文，讓受試者從中挑選。

占星家們預(yù)測(cè)，受試者挑中自己的詮釋文的幾率應(yīng)該高于50%，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果是1/3，剛好等于隨機(jī)挑選的概率。隨后，他又讓占星師充當(dāng)被測(cè)試者，結(jié)果這些號(hào)稱(chēng)具備“專(zhuān)業(yè)知識(shí)”的占星師們選對(duì)的幾率與普通人沒(méi)有半點(diǎn)不同。

這其中一個(gè)重要的原理就是，當(dāng)你相信一個(gè)判斷適合描述自己的時(shí)候，就會(huì)自己尋找證據(jù)往上貼。如果某一個(gè)論斷太離譜，貼也貼不上，你就會(huì)自動(dòng)忽略它，你永遠(yuǎn)只會(huì)記住那些說(shuō)中的部分。

“星座”之所以會(huì)流行，可能與人腦一個(gè)根深蒂固的特性有關(guān)。你可以回想一下，當(dāng)你空閑下來(lái)發(fā)呆的時(shí)候，頭腦當(dāng)中想得最多的事通常是哪方面的？大多數(shù)人考慮的都是人際關(guān)系：你在別人眼里的形象如何？別人是什么性格，他（她）那樣做是什么意思？你和他（她）以及他們之間的關(guān)系是怎樣的？

神經(jīng)科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一點(diǎn)。他們讓受試者在功能性核磁共振（FMRI）的監(jiān)測(cè)之下做數(shù)學(xué)題，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，哪怕在解完一道題、進(jìn)入下一道題的短暫間隙里，人們也會(huì)把思維放到人際關(guān)系上。可見(jiàn)思考人際關(guān)系是人腦的“默認(rèn)配置”，只要不執(zhí)行其他任務(wù)，它就會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)回來(lái)。

篇9

關(guān)鍵詞：地球概論；課程；感受

一、明確對(duì)象任務(wù)

《地球概論》講述的是地球的整體，其他課程所講的是關(guān)于地球的某一圈層?！稓庀髮W(xué)和氣候?qū)W》是研究地球的大氣圈，《地質(zhì)學(xué)和地貌學(xué)》是研究地球的巖石圈，《水文學(xué)》是研究地球上的水圈，《土壤地理學(xué)》是研究陸面的土壤圈，《生物地理學(xué)》是研究地球上的生物圈。

學(xué)習(xí)一門(mén)課程，還要明確它的目的、任務(wù)。作為學(xué)科的目的、任務(wù)，要明確反映一個(gè)學(xué)科的知識(shí)的智力價(jià)值、實(shí)踐價(jià)值和教育價(jià)值，亦即通常所說(shuō)的“知識(shí)”、“能力”和“情感態(tài)度價(jià)值觀”三要素?！兜厍蚋耪摗氛n的智力價(jià)值，在于使學(xué)生認(rèn)識(shí)地球這顆行星所處的宇宙球境、地球與日月的關(guān)系、地球的運(yùn)動(dòng)及其地理意義、地球的形狀、結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)。理解天文因素給地理環(huán)境形成過(guò)程所產(chǎn)生的影響，為學(xué)習(xí)后繼課程奠定必要的基礎(chǔ)?！兜厍蚋耪摗氛n的實(shí)踐價(jià)值，主要在于使學(xué)生掌握運(yùn)用量圖和一些天文儀器進(jìn)行天象觀測(cè)的技能，以滿(mǎn)足今后從事中學(xué)地理課堂教學(xué)和課外活動(dòng)的需要?！兜厍蚋耪摗氛n還有明顯的教育價(jià)值，它是兩種宇宙觀激烈角逐的領(lǐng)域。《地球概論》的教學(xué)，對(duì)批判唯心主義和形而上學(xué)的宇宙觀，樹(shù)立唯物主義的科學(xué)宇宙觀，起著重要作用。

二、理清知識(shí)結(jié)構(gòu)

《地球概論》由兩個(gè)方面的內(nèi)容構(gòu)成，即地球的天文學(xué)和地球的物理學(xué)。

前者講述了地理坐標(biāo)和天球坐標(biāo)，地球的宇宙環(huán)境，地球的運(yùn)動(dòng)及其地理意義，地月的關(guān)系—日、月食和潮汐。后者講述了地球的形體、結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和演變歷史。所有這些內(nèi)容，都是關(guān)于地球整體的知識(shí)。第一章《地理坐標(biāo)和天球坐標(biāo)》，是對(duì)地球上點(diǎn)的位置和天球上天體的位置的描述，尤其是天球坐標(biāo)，它被用來(lái)闡述與太陽(yáng)有關(guān)的各種變化過(guò)程的。如正午太陽(yáng)高度、半晝弧長(zhǎng)的日沒(méi)時(shí)太陽(yáng)時(shí)角、真太陽(yáng)日長(zhǎng)度的周年變化、太陽(yáng)赤緯的變化以及二十四氣等。學(xué)好了這一章，后續(xù)課程會(huì)輕松很多。第二章《地球的宇宙環(huán)境》，教材結(jié)構(gòu)是從整體到部分配置教材的。即按照恒星和星系一太陽(yáng)和太陽(yáng)系一月球和地月系這樣的邏輯順序組織教材的。這種配置教材的方法符合教學(xué)規(guī)律，“先見(jiàn)森林，后見(jiàn)樹(shù)木”。第三章《地球的運(yùn)動(dòng)》，講述了地球運(yùn)動(dòng)的兩種最基本形式一自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。研究思路兩者都是大致如下：現(xiàn)象—證明—規(guī)律—后果，這種安排是符合認(rèn)識(shí)規(guī)律的。第四章《地球運(yùn)動(dòng)的地理意義》，講述了兩大方面：一是四季和五帶，四季和五帶最根本的原因是地球上不同地區(qū)得到的太陽(yáng)輻射量的差異，這種能量的差異可以從晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度兩個(gè)主要方面來(lái)描述，要講清楚晝夜長(zhǎng)短和太陽(yáng)高度，首先要提到太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)。課程的編排正是先提太陽(yáng)的回歸運(yùn)動(dòng)，然后講述晝夜長(zhǎng)短和太陽(yáng)高度，最后落在四季和五帶的形成，這樣編排，層層推進(jìn)，環(huán)環(huán)相扣，思路相當(dāng)清楚；二是時(shí)間，時(shí)間這一塊首先講述歷日制度，然后講述計(jì)時(shí)制度，這兩者都是從地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的周期派生出來(lái)的。第五章《地球和月球》只講述二個(gè)問(wèn)題:日、月食和潮汐，而不是地球和月球及其相互作用所形成的繁多現(xiàn)象的全部，只是其中的一小部分，實(shí)際上是第二章第五節(jié)“月球和地月系”的延續(xù)。從知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)講，可以考慮與第二章合并。第六章《地球的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)》，講述的的是地球的形狀、結(jié)構(gòu)和演變，以及地球的主要物理性質(zhì)。地質(zhì)學(xué)和部門(mén)自然地理學(xué)的“序言”有時(shí)也會(huì)涉及，在結(jié)構(gòu)上安排在本書(shū)的最后是合理的。

三、掌握教學(xué)方法

《地球概論》在地理專(zhuān)業(yè)課程中，被認(rèn)為是比較難教難學(xué)的一門(mén)課程，這主要是由于它的內(nèi)容-一知識(shí)特性決定的?！兜厍蚋耪摗方滩膬?nèi)容，是由一些概念、規(guī)律和原理之類(lèi)的理性知識(shí)構(gòu)成的。具有抽象、運(yùn)動(dòng)、立體三個(gè)突出特點(diǎn)。這樣的教材內(nèi)容，無(wú)論對(duì)教與學(xué)，難度都較大，它比具體的、靜止的、平面的事物和現(xiàn)象要難理解得多，因而成為地理專(zhuān)業(yè)課程中難度最大的一門(mén)課程。為此，必須針對(duì)這種教材特點(diǎn)，對(duì)癥下藥，搞好教學(xué)方法的設(shè)計(jì)。首先要充分運(yùn)用各種直觀方法和手段，把抽象的內(nèi)容形象化，平面的東西立體化，靜態(tài)的東西動(dòng)態(tài)化，以使那些難于想象、抽象費(fèi)解的東西具體化，培養(yǎng)學(xué)生形象思維，使他們形成感性認(rèn)識(shí)，獲得感性知識(shí)。這是一條重要的途徑。根據(jù)《地球概論》課的教材內(nèi)容，在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該充分運(yùn)用天文掛圖、天文圖片、教學(xué)板畫(huà)、多媒體、模型和儀器，以及觀察法和實(shí)驗(yàn)法等各種直觀方法和手段，這些都是至關(guān)重要的。

天文掛圖是反映各種天文現(xiàn)象的圖形，它的表示方法，通常都是一些以圓為主的幾何圖形。這種直觀教具可以把那些抽象的天文知識(shí)具體化，如天球、天球上的點(diǎn)和圈、天球坐標(biāo)、地球運(yùn)動(dòng)、月球運(yùn)動(dòng)等各種天文現(xiàn)象，都可以用這種圖形來(lái)表示，它是《地球概論》課教學(xué)中經(jīng)常應(yīng)用的直觀教具，它的重要性就好象地理掛圖在地理教學(xué)中一樣，是缺之不可的。

天文圖片是反映各種天文現(xiàn)象的圖畫(huà)，是一些平面、靜態(tài)的圖象。它可以把那些不易想象、抽象費(fèi)解的天文現(xiàn)象形象化，也是《地球概論》課不可缺少的直觀教具，它的重要性，猶如地理教學(xué)中的地理畫(huà)片一樣。天文圖片是各式各樣的，在教學(xué)中，以彩色的巨幅天文圖片(如北京天文館編制的天文大掛圖)價(jià)值最大。天文圖片的運(yùn)用，與地理畫(huà)片(墻掛畫(huà)片)的用法相同，在此不贅述了。

教學(xué)板畫(huà)簡(jiǎn)稱(chēng)板畫(huà)或黑板畫(huà)，它的性質(zhì)就象地理教學(xué)中的黑板略圖一樣，就是在教學(xué)過(guò)程中，教師把那些抽象的天文現(xiàn)象(或復(fù)雜的天文掛圖或圖片)，用簡(jiǎn)易的筆畫(huà)迅速地描繪成的黑板畫(huà)。例如教師講“黃赤交角”時(shí)，一邊講天赤道和黃道的性質(zhì)以及它們的區(qū)別和聯(lián)系，一邊在黑板上畫(huà)出“黃赤交角”的圖形。它具有巨大的直觀價(jià)值。黑板畫(huà)的設(shè)計(jì)和描繪是一件復(fù)雜的創(chuàng)造性工作。所設(shè)計(jì)和描繪的板畫(huà)要簡(jiǎn)明、醒目、準(zhǔn)確，并要注意板畫(huà)的表現(xiàn)性和說(shuō)明性。

多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段用于教學(xué)過(guò)程，對(duì)大幅度的提高教學(xué)質(zhì)量有重要作用。在各種多媒體教學(xué)手段中，利用幻燈進(jìn)行教學(xué)，最為簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)和易行?；脽艚虒W(xué)最重要的是如何根據(jù)教學(xué)目的和內(nèi)容設(shè)計(jì)和制作幻燈片。天文幻燈片的設(shè)計(jì)和制 作，也是一件艱巨、細(xì)致和富于創(chuàng)造性的工作。教師要根據(jù)《地球概論》課的教材內(nèi)容，選好主題，設(shè)計(jì)和制作一套緊密結(jié)合教材內(nèi)容的幻燈片，在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行放映，會(huì)收到明顯的效果。

電影有強(qiáng)大的感染力、濃厚的趣味性和顯著的直觀性，利用電影進(jìn)行教學(xué)，比利用幻燈收效更大。如果把各種抽象的天文現(xiàn)象制成教學(xué)影片，在教學(xué)中進(jìn)行放映，對(duì)使各種抽象的天文現(xiàn)象形象化、平面的和靜止的天文圖片立體化和活動(dòng)起來(lái)，將起著重要作用，其效果之顯著是可想而知的。所以在教學(xué)中應(yīng)該盡可能地放映幾次電影。

天文模型是模仿原型制成的，它不受各種天體巨大性的限制，可以根據(jù)需要加以縮成活動(dòng)的，如把“交食原理”的平面圖制成活動(dòng)模型，就可以把月地運(yùn)動(dòng)規(guī)律、黃白交角、交食條件、食季、交食次數(shù)和交食周期等復(fù)雜、抽象的天文現(xiàn)象形象化、立體化和活動(dòng)起來(lái)，它的直觀價(jià)值比天文圖片要大得多。在《地球概論》教學(xué)中，如果把一些天文現(xiàn)象制成模型(主要是一些儀器模型)，教學(xué)效果將會(huì)顯著增加。

在《地球概論》教學(xué)中，還要運(yùn)用一些儀器，主要是一些天文儀器，如天球儀、天球坐標(biāo)儀、三球儀、天文望遠(yuǎn)鏡等等。有些天文現(xiàn)象還必須通過(guò)觀察才能認(rèn)識(shí)得到，例如星座的觀察、太陽(yáng)黑子的觀察、月面構(gòu)造的觀察、月相的觀察等等。

參考文獻(xiàn):

[1]金祖孟,陳自悟. 地球概論. 北京：高等教育出版社， 2010

篇10

關(guān)鍵詞：GPS；GIS；RS；工程測(cè)量；應(yīng)用

一、“3S”技術(shù)的概念

“3S”技術(shù)是GPS、GIS、RS三門(mén)測(cè)繪學(xué)科的統(tǒng)稱(chēng)，分別指的是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和遙感。GPS獲得的精確位置信息可以幫助遙感影像和航攝像片的幾何校正和鑲嵌，GPS和RS技術(shù)為GIS空間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新提供了重要手段，而GIS的應(yīng)用也提高了RS的數(shù)據(jù)提取和分析能力?！?S”技術(shù)的集成為工程測(cè)量提供了全新的測(cè)量手段、思維工具以及描述語(yǔ)言，將三種技術(shù)進(jìn)行有效整合，揚(yáng)長(zhǎng)避短。

二、GPS技術(shù)

（一）GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的發(fā)展概況

從1957年第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功開(kāi)始，人類(lèi)在空間科學(xué)這一領(lǐng)域取得了很多重大突破。得益于其高精度、高效率、多功能、全天候、應(yīng)用廣泛、易于操作等特點(diǎn)，GPS定位技術(shù)在測(cè)繪學(xué)、導(dǎo)航、遙感、土地資源管理、軍事及氣象等諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，如今，GPS已成為測(cè)繪領(lǐng)域中一種極為重要的測(cè)量定位方法。近年隨著RTK技術(shù)功能的不斷完善，其在工程放樣中得到了廣泛應(yīng)用，大大降低了放樣的計(jì)算工作量和外業(yè)觀測(cè)強(qiáng)度，提高了作業(yè)效率。

（二）GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的新應(yīng)用

1、線路勘測(cè)及隧道貫通測(cè)量

線路的勘察測(cè)設(shè)、管線量測(cè)以及隧道貫通測(cè)量等都是公路、鐵路、水利、電力、通信等工程建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，由于這類(lèi)帶狀地形的控制網(wǎng)往往以狹長(zhǎng)形式布設(shè)，又常常穿過(guò)山區(qū)、樹(shù)林，通視條件受山林、高差起伏較大等情況所限，傳統(tǒng)控制測(cè)量作業(yè)模式建立控制網(wǎng)，無(wú)論是前期的網(wǎng)形設(shè)計(jì)、選點(diǎn)、埋石，還是后期的施測(cè)都會(huì)遇到很多問(wèn)題，控制測(cè)量的精度也難以達(dá)到要求。即便克服重重困難達(dá)到了要求，其耗費(fèi)的成本也會(huì)很高。同時(shí)，傳統(tǒng)測(cè)量方法作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，直接影響了工程建設(shè)的工期。從GPS技術(shù)引入該領(lǐng)域以來(lái)，其測(cè)量效率及測(cè)量精度得到了極大提高。例如，我公司張呼鐵路一分部的東土村隧道，全長(zhǎng)為4.56km，且地形條件復(fù)雜，所以隧道洞外平面控制測(cè)量采用GPS進(jìn)行測(cè)量。按照《高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范》（TB 10601-2009）的要求，當(dāng)隧道長(zhǎng)度在4～6km之間時(shí)，按照二等GPS測(cè)量的要求進(jìn)行控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)。該隧道是利用復(fù)測(cè)成果穩(wěn)定的CPI和CPII控制點(diǎn)與加密控制點(diǎn)，在隧道進(jìn)出口組成大地四邊形或三角形。隧道洞外控制網(wǎng)的布設(shè)形式如下：

（1）隧道進(jìn)口控制點(diǎn)布設(shè)

東土村隧道進(jìn)口共設(shè)置平面控制點(diǎn)3個(gè)（加密點(diǎn)2個(gè)，CPI點(diǎn)1個(gè)）分別為JM5101、JM5102、CPI6023；高程控制點(diǎn)4個(gè)（加密點(diǎn)3個(gè)，CPI點(diǎn)1個(gè)）分別為JM5101、JM5102、JM5103、CPI6023，具體詳見(jiàn)圖1。

（2）隧道出口控制點(diǎn)布設(shè)

東土村隧道出口共設(shè)置平面控制點(diǎn)3個(gè)（加密點(diǎn)3個(gè)）分別為JM5107、JM5109、JM5110；高程控制點(diǎn)3個(gè)（加密點(diǎn)3個(gè)）分別為JM5108、JM5109、JM5110，具體詳見(jiàn)圖2。

（3）洞外控制測(cè)量橫向貫通誤差估算

在GPS控制測(cè)量前，應(yīng)按下式估算測(cè)量設(shè)計(jì)的驗(yàn)前橫向貫通中誤差 式中后兩項(xiàng)可由式計(jì)算得到洞外定向誤差

L―相向開(kāi)挖隧道計(jì)算設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，考慮到洞外GPS控制點(diǎn)位布設(shè)離洞口有一定距離的因素，取隧道線路長(zhǎng)度加1km。

mJ、mC―進(jìn)、出口 GPS控制點(diǎn)的 Y坐標(biāo)誤差，根據(jù)復(fù)測(cè)成果分析CPI控制點(diǎn)Y坐標(biāo)誤差均小于10mm，所以Y坐標(biāo)誤差均取10mm。

LJ、LC―進(jìn)、出口GPS控制點(diǎn)至貫通點(diǎn)的長(zhǎng)度；貫通面擬選在隧道中點(diǎn)。

mαJ、mαc―進(jìn)、出口 GPS聯(lián)系邊的方位中誤差；

θ、φ―進(jìn)、出口控制點(diǎn)至貫通點(diǎn)連線與貫通點(diǎn)線路切線的夾角。

―GPS測(cè)量定向聯(lián)系邊方向中誤差（″），二等GPS規(guī)范要求取1.3″限差，ρ=206265″

則由上述計(jì)算式可得：

洞外橫向貫通誤差的限差為40mm，顯然28.5mm

2、CORS系統(tǒng)

連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)（Continuous Operational Reference System）簡(jiǎn)稱(chēng)CORS，是現(xiàn)代GPS技術(shù)發(fā)展的熱門(mén)。CORS系統(tǒng)是一種集衛(wèi)星定位技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)多學(xué)科融合的測(cè)量新技術(shù)。CORS系統(tǒng)在城市工程測(cè)量中有很好的應(yīng)用及發(fā)展前景，它可以提高速度與效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和成本，省去測(cè)量標(biāo)志保護(hù)和修復(fù)的費(fèi)用，節(jié)省各項(xiàng)測(cè)繪工程和實(shí)施過(guò)程中45%的控制費(fèi)用。

CORS系統(tǒng)在城市工程測(cè)量應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）CORS系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全天候不間斷地工作，且用戶(hù)無(wú)需架設(shè)基站，只需準(zhǔn)備終端，即GPS-RTK接收機(jī)即可進(jìn)行實(shí)時(shí)的快速定位。

（2）覆蓋范圍廣，CORS系統(tǒng)覆蓋的半徑為30km，遠(yuǎn)大于常規(guī)RTK基站幾公里的工作半徑。且使用CORS系統(tǒng)時(shí)無(wú)需考慮差分和差分站的質(zhì)量，使用起來(lái)更加方便靈活。

（3）精度可靠，在CORS系統(tǒng)的覆蓋半徑內(nèi)，數(shù)據(jù)的精度大致均勻，不會(huì)存在因支站引起的起算數(shù)據(jù)精度低的影響，且沒(méi)有誤差累積。

CORS系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)化概念引入到了大地測(cè)量應(yīng)用中，該系統(tǒng)的建立不僅為測(cè)繪行業(yè)帶來(lái)了深刻的變革，也將為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)社會(huì)中的空間信息服務(wù)帶來(lái)新的思維和模式，該系統(tǒng)使得測(cè)區(qū)內(nèi)每個(gè)用戶(hù)都能實(shí)時(shí)獲得厘米級(jí)的精度，這種全新的RTK定位方法從根本上提高了作業(yè)效率和質(zhì)量，對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，它不再要求建立臨時(shí)參考基站，從而節(jié)省了時(shí)間，最大限度地提高了作業(yè)效率，節(jié)約了成本。

近幾年，國(guó)內(nèi)不同行業(yè)已經(jīng)陸續(xù)簡(jiǎn)歷了一些專(zhuān)業(yè)性衛(wèi)星定位運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)和站點(diǎn)，同時(shí)在一大批城市、省區(qū)以及企業(yè)、行業(yè)還在籌劃建立相應(yīng)的運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，一個(gè)連續(xù)的運(yùn)行參考站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)項(xiàng)目正在籌建中。我國(guó)第一個(gè)連續(xù)性的運(yùn)行參考站系統(tǒng)由深圳市建立（SZ-CORS），已實(shí)現(xiàn)全面地投入測(cè)量應(yīng)用。我國(guó)的部分省市也初步建成或正在建立類(lèi)似CORS系統(tǒng)，例如廣東、浙江、北京、福建、上海、成都、武漢、重慶和哈爾濱等。

我公司近幾年的業(yè)務(wù)發(fā)展范疇也正從常規(guī)的公路、鐵路項(xiàng)目擴(kuò)展到市政、軌道交通等項(xiàng)目，隨著CORS系統(tǒng)的發(fā)展完善及應(yīng)用的普及，相信不久的將來(lái)，CORS系統(tǒng)會(huì)在市政項(xiàng)目建設(shè)中發(fā)揮巨大的作用。其不需架設(shè)參考站、真正實(shí)現(xiàn)單機(jī)作業(yè)的特點(diǎn)，也會(huì)為項(xiàng)目施工建設(shè)控制成本、提高效率、節(jié)約費(fèi)用。

（三）GPS在工程測(cè)量中的應(yīng)用展望

1、應(yīng)用中存在的問(wèn)題與對(duì)策

雖然GPS發(fā)展到今天，各項(xiàng)技術(shù)已日趨完善，定位的精度與可靠性也在不斷地提高，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在許多問(wèn)題。

（1）在峽谷、樹(shù)木茂密的低區(qū)，可見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)受到限制，影響了GPS系統(tǒng)定位的精確性，有時(shí)甚至需要選擇適宜的時(shí)間進(jìn)行觀測(cè)。

（2）強(qiáng)發(fā)射物體對(duì)信號(hào)的折射，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的非直線傳播，多路徑效應(yīng)的改正一直是GPS數(shù)據(jù)處理的一大難題。

（3）太陽(yáng)黑子等太陽(yáng)或月亮的活動(dòng)對(duì)精密定位測(cè)量存在一定誤差，如果做高等級(jí)GPS靜態(tài)控制測(cè)量時(shí)遇到太陽(yáng)黑子，數(shù)據(jù)處理后的成果很可能會(huì)超限。

（4）和大多電子設(shè)備一樣，GPS接收機(jī)，尤其是液晶顯示屏和電池在極低或極高的溫度下使用都會(huì)受影響。

所以說(shuō)，GPS技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展既受GPS系統(tǒng)本身及開(kāi)發(fā)的制約，也受使用單位技術(shù)條件的支持。為此，要全面推進(jìn)GPS在工程測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用，還應(yīng)重視下述問(wèn)題：

①重視應(yīng)用理論與技術(shù)研究，尋求新的數(shù)據(jù)處理方法，開(kāi)發(fā)新的實(shí)用軟件。

②采取切實(shí)可行的措施進(jìn)行技術(shù)和設(shè)備創(chuàng)新，如采用可同時(shí)接收美國(guó)GPS系統(tǒng)、俄羅斯GLONASS系統(tǒng)和歐盟Galileo系統(tǒng)信號(hào)的接收機(jī)，改善GPS系統(tǒng)的有效性、完整性和定位精度，從而保證在有障礙環(huán)境中的定位精度。

③建立獨(dú)立的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)（中國(guó)北斗系統(tǒng)），完全擺脫對(duì)美國(guó)GPS系統(tǒng)的依賴(lài)，這在國(guó)防軍事領(lǐng)域有著重要的意義。

2、應(yīng)用前景

隨著GPS技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與完善，能夠一次性確定三維坐標(biāo)的高速度、高效率、高精度的GPS技術(shù)正在逐漸取代長(zhǎng)期使用的以測(cè)角、測(cè)距、測(cè)水準(zhǔn)為主體的常規(guī)工程測(cè)量技術(shù)。相信不久的將來(lái)，GPS應(yīng)用于變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、大跨度斜拉橋自振特性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，甚至GPS水上打樁定位系統(tǒng)都會(huì)日益普及，它們最大的優(yōu)勢(shì)是不受通視條件和雨、霧等自然條件的影響，運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、提高效率，且基本可以實(shí)現(xiàn)全天候工作。

三、GIS技術(shù)

（一）GIS的定義

GIS即地理信息系統(tǒng)，主要涉及地理學(xué)、測(cè)量學(xué)、制圖學(xué)、攝影測(cè)量與遙感、計(jì)算機(jī)科學(xué)。特別是計(jì)算機(jī)制圖、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、遙感和地理學(xué)構(gòu)成了GIS的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。在計(jì)算機(jī)軟硬件及網(wǎng)絡(luò)支持下，GIS系統(tǒng)對(duì)有關(guān)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、存儲(chǔ)、檢索、更新、顯示、制圖、綜合分析和應(yīng)用，實(shí)時(shí)提高多種時(shí)間空間的地理信息，并以多種形式輸出圖形產(chǎn)品或數(shù)據(jù)，為工程建設(shè)研究和方案決策服務(wù)。目前，GIS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量、城市規(guī)劃、土地資源管理、林業(yè)、水利、氣象等諸多領(lǐng)域。

（二）GIS在工程測(cè)量中的應(yīng)用

近年來(lái)，利用GIS具有的對(duì)大量信息的采集、處理、分析與統(tǒng)計(jì)功能，將其廣泛應(yīng)用于區(qū)域規(guī)劃、資源管理、環(huán)境治理和輔助決策等。以交通工程為例，其應(yīng)用前景主要包括：對(duì)各種與交通工程有關(guān)的幾何和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，利用GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析功能，為交通工程方案的選擇、工程的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)管理服務(wù)。利用GIS緩沖區(qū)分析功能和對(duì)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)的統(tǒng)計(jì)功能，可以為交通工程的征地拆遷統(tǒng)計(jì)工作服務(wù)。總之，將GIS用于交通建設(shè)可以保持各種數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、規(guī)范，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理，便于提高交通工程的效率。

四、RS技術(shù)

（一）RS的定義

遙感泛指通過(guò)非接觸傳感器遙測(cè)物體的幾何與物理特征的技術(shù)。應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)地面物體進(jìn)行探測(cè)，是以地物波普特性為基礎(chǔ)進(jìn)行的。地物波普特性是指地面物體具有的輻射、吸收、反射和透射一定波長(zhǎng)范圍電磁波的特性。通過(guò)對(duì)遙感圖像的解譯，可獲取三方面的信息：目標(biāo)地物的大小、形狀及空間分布特點(diǎn)，目標(biāo)地物的屬性特點(diǎn)，目標(biāo)地物的變化動(dòng)態(tài)特點(diǎn)。根據(jù)影像特征的差異可以識(shí)別和區(qū)分不同的地物，從中提取地物的幾何或物理信息并加以數(shù)據(jù)分析，可對(duì)地物的性質(zhì)、類(lèi)型或狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

（二）RS在工程測(cè)量中的應(yīng)用

隨著空間技術(shù)的飛速發(fā)展，遙感圖像宏觀、直觀、逼真、豐富的信息為工程設(shè)計(jì)、工程可行性研究、路線工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)和工程初步設(shè)計(jì)提供了有利條件。遙感技術(shù)猶如軍事領(lǐng)域的“數(shù)字沙盤(pán)”，將野外現(xiàn)場(chǎng)搬到室內(nèi)進(jìn)行分析研究，不但能提高工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且能夠加快勘測(cè)設(shè)計(jì)速度，減少勘測(cè)費(fèi)用，節(jié)約設(shè)計(jì)成本。特別是在調(diào)研階段，RS以其數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和全面性為選擇最佳設(shè)計(jì)方案提供了巨大的便利，大大節(jié)約了時(shí)間，節(jié)省工程勘探費(fèi)用，還能幫助設(shè)計(jì)人員了解沿線建筑材料的分布、儲(chǔ)量、運(yùn)距等情況，為施工創(chuàng)造良好的便利條件。

近幾年來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)的廣泛應(yīng)用，使得RS平臺(tái)投入生產(chǎn)應(yīng)用的成本大大降低。以?xún)?nèi)蒙古省道203線AA-4標(biāo)為例，如對(duì)全線16.5km施工便道臨時(shí)征地的草場(chǎng)面積進(jìn)行確認(rèn)，若直接根據(jù)線路長(zhǎng)度對(duì)草場(chǎng)面積進(jìn)行估算，則所得數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確；若使用GPS采集便道兩側(cè)點(diǎn)位，后經(jīng)內(nèi)業(yè)將采集的點(diǎn)展繪在CAD上最終求得其面積，所得數(shù)據(jù)雖然準(zhǔn)確，但會(huì)耗費(fèi)大量人力物力以及時(shí)間；若以無(wú)人機(jī)為平臺(tái)，獲取帶狀影像，再經(jīng)ArcGIS、CAD等內(nèi)業(yè)處理軟件將柵格數(shù)據(jù)矢量化，描繪出便道的邊界并計(jì)算其面積，從外業(yè)獲取影像數(shù)據(jù)到內(nèi)業(yè)處理及分析，不到一天的時(shí)間即可完成，既可保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，又大大節(jié)省了時(shí)間和人力，提高了效率。

五、測(cè)繪“3S”技術(shù)的集成

測(cè)繪“3S”技術(shù)的集成，顧名思義，是針對(duì)三種技術(shù)的一個(gè)功能集成的集合體。具體來(lái)說(shuō)就是用GPS獲取精準(zhǔn)位置，用RS獲取或更新空間數(shù)據(jù)，用GIS分析與表現(xiàn)。利用 GPS 技術(shù)的空間定位功能和 RS 技術(shù)的區(qū)域信息提供功能，以及 GIS 技術(shù)的空間分析功能，來(lái)有效獲取信息并對(duì)信息進(jìn)行綜合集成，最終為工程決策提供有效依據(jù)。如今，“3S”技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于諸如工程建設(shè)、城市規(guī)劃、土地資源管理、漁業(yè)以及環(huán)境保護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域之中?？梢灶A(yù)見(jiàn)，“3S”技術(shù)集成將會(huì)在城市和工程建設(shè)領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，將為“數(shù)字中國(guó)”、“數(shù)字城市”、“數(shù)字工程”、“數(shù)字工業(yè)”等提供重要的技術(shù)支撐。

六、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代工程測(cè)量的發(fā)展趨勢(shì)，主要為測(cè)量工作的內(nèi)、外業(yè)一體化，數(shù)據(jù)的獲取、處理自動(dòng)化，測(cè)量成果的可視化，測(cè)量過(guò)程控制的智能化以及測(cè)量信息管理的高效化。測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)主要向快速、動(dòng)態(tài)以及實(shí)時(shí)的方向發(fā)展。同時(shí)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也對(duì)工程測(cè)量提出了新的要求。“3S”技術(shù)與通迅技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效結(jié)合，將從根本上改變傳統(tǒng)測(cè)繪學(xué)科的內(nèi)涵。

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