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MC1-0812-太阳黑子活动的强弱是用“太阳黑子平均数(SSN)”来描述的。其一般规律为

MC1-0812 考的是太阳黑子平均数与短波远距离通信的关系。SSN 反映太阳活动强弱,数值大说明极紫外辐射强、电离层电子密度高、最高可用频率抬高,高频段因此长时间开通,所以较大的 SSN 利于远距离通信;方向说反、限定于地磁活跃年份或耀斑时刻的说法都不成立。

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【题目编号】MC1-0812

【题目】太阳黑子活动的强弱是用“太阳黑子平均数(SSN)”来描述的。其一般规律为:

【答案】A

[A]较大的 SSN 利于短波 DX 通信

[B]较小的 SSN 利于短波 DX 通信

[C]在地磁活动剧烈的年份,SSN 与短波 DX 通信关系不大

[D]只在发生太阳耀斑时,SSN 才影响短波 DX 通信

考点速览

这道题考太阳黑子平均数(sunspot number,SSN)与短波远距离通信之间的方向性关系:这个数大,远距离通联是变好还是变差。题干问的是“一般规律”,也就是长期起作用的趋势,而不是某次突发扰动。方向一旦记反,这一族题会连着错,所以要把从太阳到电离层再到地面的因果链走通,而不是死背一个结论。

黑子多说明太阳辐射强

太阳黑子是太阳表面磁场聚集、温度比周围低而显得暗的斑块。黑子多,说明太阳处于活跃期,它的极紫外和 X 射线辐射随之增强。SSN 是把单个黑子与黑子群按一定权重统计出来的相对数,国际上由专门机构逐日发布。这个数不是每天乱跳,而是按约十一年的节律起落,峰年可以比谷年高出好几倍。

关键在于极紫外辐射是电离层最主要的电离源。它一强,高空大气被电离得更充分,各层的电子密度整体抬高,F 层尤其明显。电离层是短波远距离通信的“反射镜”,它越浓,能折返的电波频率就越高、折返条件也越稳。

电离层浓度决定高波段开不开

这里有两个关键量。一个是 F2 层临界频率,即垂直向上打时能被折返的最高频率,它与电子密度的平方根成正比:电子密度翻倍,临界频率约增为原来的一点四倍。另一个是最高可用频率,指斜入射时能被折返的最高频率,它比临界频率更高,入射角越斜,可用频率越高。

于是链路是顺的:SSN 大,辐射强,电离层浓,临界频率与最高可用频率一起抬高,十米、十二米、十五米这些高频段就能长时间开通,用小功率、简易天线也能做跨洲通联。太阳活动走进低谷时,最高可用频率压得很低,这些高频段常年沉默,远距离通联只能退守二十米、四十米甚至更低,还得挑电离层稳定的时段。这就是“较大的 SSN 利于短波远距离通信”的全部道理。

逐项辨析

选项 A 说较大的 SSN 利于短波远距离通信,与上面这条因果链一致,正确。

选项 B 说较小的 SSN 利于远距离通信,方向正好颠倒。SSN 小是太阳活动低谷期的特征,那时高波段长期打不开,可用频率窗口收窄,远距离通联条件反而更差。

选项 C 说在地磁活动剧烈的年份,SSN 与远距离通信关系不大。地磁扰动确实会额外损害传播,但它是一条独立的支线因素,不能因为这个就否认 SSN 这条主线。SSN 决定的是电离层本底浓度,无论地磁是否活跃,它都在起作用。

选项 D 说只在发生太阳耀斑时 SSN 才影响远距离通信。耀斑是几分钟到几十分钟的突发扰动,而 SSN 描述的是以年计的背景水平,它每天都在影响电离层状态,把它的作用限制在耀斑时刻是明显的误解。

高低波段各有各的季节

一个容易走偏的地方是把“高波段好”读成“所有波段都好”。太阳活动高时,高频段是远距离通联的主力;太阳活动低时,高波段虽不开,但八十米、一百六十米这些低波段因为夜间噪声小、吸收弱,反而更适合夜间和近距离通联。波段选择跟着太阳活动走,是把这条规律用到实处的做法。

另一个容易混的邻居是 F107,也就是太阳十点七厘米射电辐射通量指数。它与黑子数同涨同落,都能代表太阳活跃度,都能代入传播预测,本题若把 SSN 换成 F107,结论方向完全一致。区别只在测量方式:黑子数是人工统计的相对数,射电通量是仪器实测的通量值,更客观连续。判断这类题时抓方向即可,不必纠缠用的是哪一个指标。

应试要点

背一条链:SSN 大,极紫外强,电离层浓,最高可用频率高,高频段开通,远距离通联好。方向反过来就是错的。看到“较小 SSN 利于远距离通信”“地磁活跃时 SSN 关系不大”“只有耀斑时 SSN 才起作用”,一律排除。

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