太陽黑子是在太陽的光球層上發生的一種太陽活動，
黑子黑子是由本影和半影構成的，本影就是特別黑的部分，半影不太黑，是由許多纖維狀紋理組成的，具有旋渦狀結構。當大黑子群具有旋渦結構時，就預示著太陽上將有劇烈的變化。人類發現太陽黑子活動已經有幾千年了。黑子的活動周期為11.2年。屆時會對地球的磁場和各類電子產品和電器產生損害。在開始的4年左右時間裡，黑子不斷產生，越來越多，活動加劇，在黑子數達到極大的那一年，稱為太陽活動峰年。在隨後的7年左右時間裡，黑子活動逐漸減弱，黑子也越來越少，黑子數極小的那一年，稱為太陽活動谷年。國際上規定，從1755年起算的黑子周期為第一周，然後順序排列。
特性介紹
一個發展完全的黑子由較暗的核和周圍較亮的部分構成，中間凹陷大約500千米。黑子經常成對或成群出現，其中由兩個主要的黑子組成的居多。位於西面的叫做“前導黑子”，位於東面的叫做“後隨黑子”。一個小黑子大約有1000千米，而一個大黑子則可達20萬千米。
太陽黑子的形成與太陽磁場有密切的關係。但是他到底是如何形成的，天文學家對這個問題還沒有找到確切的答案。不過科學家推測，極有可能是強烈的磁場改變了某片
黑子本質概括
太陽黑子太陽的表面常常會出現黑色的斑點——黑子。在風沙蔽日或陽光微弱的時候，我們甚至用肉眼也能看見黑子。目前，世界上公認的最早有關黑子的記錄，在中國的史書《漢書·五行志》中。
黑子其實並不黑，它的溫度在4500攝氏度左右，由於它比周圍的高溫低了1500攝氏度左右，看起來就呈現為黑色的斑點。黑子其實也不小，小黑子的直徑為1000千米左右，大黑子或者是黑子群，直徑可達10萬千米以上。
黑子實際上是太陽表面上的風暴，是一個巨大的旋渦狀氣流。
太陽黑子由暗黑的本影和在其周圍的半影組成，形狀變化很大，最小的黑子直徑只有幾百公里，沒有半影，而最大的黑子直徑比地球的直徑還大幾倍。太陽黑子是由於周圍
黑子人們平常看到的太陽表面，叫做光球，它是太陽大氣最下面的一層。一些旋渦狀的氣流，像是一個淺盤，它的中間凹進去好幾百千米。這些旋渦狀氣流很像大小不等的、形狀很不規則的窟窿，很黑很黑，這就是天文學家所說的太陽黑子。黑子本身並不黑，它的溫度一般也有四五千攝氏度，但是比起光球來，它的溫度要低一,二千度，在更加明亮的光球襯托下，它就成為看起來像是沒有什麼亮光的、暗黑的黑子了。假設光球上百分之百地覆蓋著黑子，太陽仍舊會是相當亮的，只是比現在看到的稍微暗一些罷了。
黑子是由本影和半影構成的，本影就是特別黑的部分，半影不太黑，是由許多纖維狀紋理組成的，具有旋渦狀結構。當大黑子群具有旋渦結構時，就預示著太陽上將有劇烈的變化。
人類發現太陽黑子活動已經有幾千年了。
黑子活動的周期平均是11年。在開始的4年左右時間裡，黑子不斷產生，越來越多，活動加劇，在黑子數達到極大的那一年，稱為太陽活動峰年。在隨後的7年左右時間裡，黑子活動逐漸減弱，黑子也越來越少，黑子數極小的那一年，稱為太陽活動谷年。國際上規定，從1755年起算的黑子周期為第一周，然後順序排列。1999年開始為第23周。
太陽耀斑:1859年9月1日，兩位英國的天文學家分別用高倍望遠鏡觀察太陽。他們同時在一大群形態複雜的黑子群附近，看到了一大片明亮的閃光發射出耀眼的光芒。這片光掠過黑子群，亮度緩慢減弱，直至消失。這就是太陽上最為強烈的活動現象——耀斑。由於這次耀斑特彆強大，在白光中也可以見到，所以又叫“白光耀斑”。白光耀斑是極罕見的，它僅僅在太陽活動高峰時才有可能出現。耀斑一般只存在幾分鐘，個別耀斑能長達幾小時。在耀斑出現時要釋放大量的能量。一個特大的耀斑釋放的總能量高達1026焦耳，相當於100億顆百萬噸級氫彈爆炸的總能量。耀斑是先在日冕低層開始爆發的，後來下降傳到色球。用色球望遠鏡觀測到的是後來的耀斑，或稱為次級耀斑。
耀斑按面積分為4級，由1級至4級逐漸增強，小於1級的稱亞耀斑。耀斑的顯著特徵是輻射的品種繁多，不僅有可見光，還有射電波、紫外線、紅外線、X射線和伽瑪射線。耀斑向外輻射出的大量紫外線、X射線等，到達地球之後，就會嚴重干擾電離層對電波的吸收和反射作用，使得部分或全部短波無線電波被吸收掉，短波衰弱甚至完全中斷。
形態分析
太陽光球上經常出沒的暗黑斑點，是太陽活動的基本標誌。
黑子的觀測和形態
關於太陽黑子，中國有世界上最早的觀測記錄。《淮南子·精神訓》有“日中有蹲鳥”的記載。《漢書·五行志》對於公元前28年出現的大黑子記載更詳：漢成帝河平元年“三月乙未，日出黃，有黑氣大如錢，居日中央”（據考證，“乙未”應為“己未”）。這條記錄不僅說明了
黑子在太陽表面,黑子好象一個不規則的洞（圖1）。雖然看起來是暗黑的，但這只是明亮的光球反襯的結果。一個大黑子能發出象滿月那么多的光。充分發展的黑子是由較暗的核（本影）和圍繞它的較亮的部分（半影）構成的,形狀象一個淺碟，中間凹陷約500公里。當黑子在日面的東邊緣剛剛出現，或在西邊緣將要消失時，離日面邊緣較遠一邊的半影寬度比靠近邊緣一邊的半影寬度縮減得更快些，這就是所謂威爾遜效應。 黑子經常成對或成群出現，複雜的黑子群由幾十個大小不等的黑子組成。小黑子的線度約1,000公里,而大黑子的線度可達20萬公里。大黑子有複雜的結構，其本影可以有幾個，而半影呈旋渦狀。有些黑子在分裂之前，出現穿越本影的亮橋。黑子群幾乎全部呈橢圓形，其長軸和日面的東西線成一小夾角，隨黑子所在的日面緯度的增加略有增大。
在日面上黑子出現的情況不斷變化，通常用沃爾夫數（黑子相對數）來表示黑子數隨時間的變化。通過對長期觀測資料的分析，發現黑子數年平均值的變化周期約為11年，同時黑子在日面緯度的分布也以11年周期作規律性的變化（見太陽黑子周期）。
黑子從開始出現到消失，經歷一系列發展階段。黑子初出現時是一個小黑點，有時逐步發展成為四周密布小黑子的極性相反的兩個大黑子，形成黑子群。根據黑子群的發展過程，可以分為幾個類型。現在廣泛採用的是蘇黎世天文台提出的分類法。
黑子的物理狀態
黑子的光譜與光球類似，但由於黑子的溫度較低並有很強的磁場，所以在它的光譜中還有分子光譜帶和塞曼譜線分裂（見塞曼效應），在它的夫琅和費線中，有一些譜線比光球弱，另一些則比光球強。例如氫巴耳末線減弱,而中性鈣CaIλ4227線和電離鈣CaⅡ的H、K線卻增強了。低電離電位的中性原子譜線在光球中不大出現，而在黑子中卻可以看到，如鋰、銣和銦的一些譜線。1909年發現半影夫琅和費線有一定的位移，使譜線輪廓出現不對稱。經過測算，這種位移相當於每秒1～3公里的徑向速度。因此認為在黑子（主要在半影）里有物質沿著徑向運動,在下層有物質流出,而在上層則流入，即所謂埃費希德效應。在黑子中熱能的轉移與光球一樣，主要是依靠輻射來實現的。通過測量黑子的總輻射強度I(θ,0)0與寧靜光球的相應值I(θ,0)P，根據斯忒藩定律可算出黑子的有效溫度(TE)s：
，
黑子和光球都處於局部熱動平衡狀態，利用薩哈公式或生長曲線方法可求出黑子的電子壓力約為光球內的1/40～1/25，即約為0.64達因/厘米，黑子內總壓力約8×10達因/厘米。
黑子的模型，即溫度和壓力等物理參數隨深度的變化，可採用與求光球模型的類似方法得出。表列出的是綜合不同學者所得結果的平滑本影模型，其中τ5000表示對應于波長 5000埃的光學厚度，Pe為電子壓力,Pg為總壓力（二者單位均為達因/厘米），T為溫度(K)。 黑子的磁場和精細結構
1908年，海耳等首先根據光譜線的塞曼效應對黑子的磁場進
行測量。由於在磁場中譜線的裂距Δλ與磁場強度H成正比,因此通過測量Δλ，利用塞曼公式便可求出磁場強度(見太陽磁場)。測量結果表明，黑子的磁場強度與其面積有關，小黑子的磁場強度約1,000高斯，而大黑子可達3,000～4,000高斯,甚至更高。 黑子磁場不是均勻的，其強度由中心向邊緣減小。對於一個單極黑子，磁場的分布大致為： H(r)=H(0)(1+r)
式中H(0)為黑子中心場強,H(r)為離黑子中心r（以黑子半徑為單位）處的場強。在本影中心，磁力線走向大致沿著太陽半徑的方向，而在本影邊緣，磁力線與徑向成一傾角，到了半影邊緣磁力線大致與太陽表面平行。
黑子的磁場有極性，成對出現的黑子具有相反的磁極，磁力線從一個黑子表面出來，又進入另一黑子（圖2）。黑子的磁場不是穩定的,它隨時間而變化，這種變化對於太陽活動區的許多不穩定過程起著重要的作用。黑子磁場的強度變化大致有三種：①普通的，每小時改變0.4～18高斯；②快速的,每小時改變18～180高斯;③特快的,每小時變化超過180高斯。在太陽耀斑出現前後，曾觀測到黑子的磁通量的巨大變化。例如1959年7月16日質子耀斑發生前後,發現在活動中心整個強大的本影場強減少了 2/3。又如1966年7月7日質子耀斑發生前夕，活動區的磁能(H/8π)從 7月4.3日的(1～2)×10爾格增至7月6.4日的20×10爾格，而在同一時間裡縱向場梯度從0.1高斯/公里增至1.0高斯/公里；在耀斑之後，磁場恢復到7月4日的數值。
近年來對黑子進行高解析度觀測，發現黑子記憶體在精細結構。首先表現為黑子內磁力線隨深度有很強的扭轉和旋渦結構。其次是在暗黑的本影里觀測到異常的活動,即存在本影點,其亮度與光球差不多,直徑約200公里，壽命約25～60分鐘。目前關於本影點的性質仍不很清楚，可能是磁流體力學波能流通過本影時發生的現象。在本影里還觀測到另一種活動現象，即本影閃耀。用CaⅡ的H、K線單色光觀測,本影閃耀是一種小而亮的移動結,壽命只有50秒，直徑達到2,000公里,以平均每秒40公里的速度向半影移動。目前認為它們是由本影較低層向上傳播的磁聲波所產生。所有這些事實說明，用一個散開的磁力線“束”來表示黑子磁場結構的簡單模型已不大符合新的觀測結果。
黑子的本質
對於黑子的本質，目前還沒有肯定性的結論。關於黑子的變暗有兩種不同的看法。早在1941年比爾曼就首先提出：黑子的變暗是由於強磁場抑制光球深處熱量通過對流向上傳輸的作用造成的。1974年帕克提出的另一種看法是：黑子的變冷是由於非輻射能量傳輸的增強，把黑子中能量大量轉移到黑子之外所造成的。
關於黑子的形成問題，1961年H.W.巴布科克作出如下解釋：在光球下面0.05太陽半徑內有一個偶極場，這個磁場凍結在太陽物質中，因而磁力線被太陽自轉所帶動。由於較差自轉，磁力線慢慢纏繞太陽本體，這時局部的不規則性（如氣體湍流）可造成磁力線管扭轉現象，這樣磁力線管的磁通量密度可達幾千高斯的數值。當磁壓達到或超過周圍氣壓時，磁力線管就獲得磁浮力並上升到表面,以拱狀浮現出來，形成可見的黑子。
對地球的影響
太陽是地球上光和熱的源泉，它的一舉一動，都會對地球產生各種各樣的影響。黑子既然是太陽上物質的一種激烈的活動現象，所以對地球的影響很明顯。
當太陽上有大群黑子出現的時候，地球上的指南針會亂抖動，不能正確地指示方向；平時很善於識別方向的信鴿會迷路；無線電通訊也會受到嚴重阻礙，甚至會突然中斷一段時間，這些反常現象將會對飛機、輪船和人造衛星
黑子黑子還會引起地球上氣候的變化。100多年以前，一位瑞士的天文學家就發現，黑子多的時候地球上氣候乾燥，農業豐收；黑子少的時候氣候潮濕，暴雨成災。中國的著名科學家竺可楨也研究出來，凡是中國古代書上對黑子記載得多的世紀，也是中國範圍內特別寒冷的冬天出現得多的世紀。還有人統計了一些地區降雨量的變化情況，發現這種變化也是每過11年重複一遍，很可能也跟黑子數目的增減有關係。
研究地震的科學工作者發現，太陽黑子數目增多的時候，地球上的地震也多。地震次數的多少，也有大約11年左右的周期性。
植物學家也發現，樹木的生長情況也隨太陽活動的11年周期而變化。黑子多的年份樹木生長得快；黑子少的年份就生長得慢。
更有趣的是，黑子數目的變化甚至還會影響到我們的身體，人體血液中白血球數目的變化也有11年的周期性。
人在太陽黑子活動高峰期為什麼容易患病？
我們知道，太陽表面溫度是不一樣的，有的地方溫度高，有的地方溫度低。當太陽中心區域的溫度比周圍區域低1500°左右時，這個區域看上去就比周圍區域暗，如同一個光亮的圓面上出現斑斑點點的黑色斑點，人們就稱它為“太陽黑子”
太陽黑子的數量有時多，有時少，其變化是很有規律的，一般每11年為一個周期。據記載，在1173~1976年的803年間，流行行大感冒發生過56次，且都出現在太陽黑子活動極大的年份。太陽黑子活動高峰時，心肌梗死的病人數量也激劇增加。
為什麼太陽黑子活動高峰時，患病人數會增加呢？原來黑子活動高峰時，太陽會發射出大量的高能粒子流與X射線，並引起地球磁暴現象。它們破壞地球上空的大氣層，使氣候出現異常，致使地球上的微生物大量繁殖，為疾病流行創造了條件。另一個方面，太陽黑子頻繁活動會引起生物體內物質發生強烈電離。例如紫外線劇增，會引起感冒病毒細胞中遺傳因子變異，並發生突變性的遺傳，產生一種感染力很強而人體對它卻有免疫力的亞型流感病毒。這種病毒一但通過空氣或水等媒介傳播開去，就會釀成來勢兇猛的流行性感冒。
科學家們還發現，在太陽黑子活動極大的年份里，致病細菌的毒性會加劇，它們進入了體後能直接影響人體的生理、生化過程，也影響病程。所以，當黑子數量達高峰期時，要及早預防疾病的大流行。
